电子商务操作系统教学改革
电子商务操作系统教学改革 一、前言 《操作系统原理》不仅是计算机科学与技术专业的核心 课程，通常也是电子商务、信息管理与信息系统等计算机相 关专业的必修课。学好该课程，对于掌握计算机原理和底层 编程技术具有重要的意义。然而，该课程普遍存在理论与实 践相脱节的问题，与电子商务专业注重务实的需求相悖。无 论教材还是教学过程，都过于强调概念和算法的掌握，将操 作系统这个复杂的系统软件过于抽象化、模型化，导致学生 普遍感觉该课程枯燥无味、所学知识与实际系统相距甚远， 进而导致学生对该课程不感兴趣。参考国外先进教学经验不 难发现，该课程的重点在于实践。许多国外著名大学在开设 该课程时都要求学生编写或修改系统内核，不只是停留在对 原型系统的理解层面上。因此，本教学改革将内核分析引入 实验教学，期望学生在掌握原理的同时还可以融入内核的开 发维护工作。另外，为了提高学生的学习兴趣，还将构造一 个新颖的、具有较强吸引力的实验平台。二、四个层次的实验教学方案 本教学方案遵照循序渐进的原则将实验教学分成四个 层次，由低到高分别为：实验平台层、算法仿真层、内核调 试层和内核构建层。实验系统为Ubuntu11.10，集成开发环 境为QtCreator，虚拟机为Qemu，内核版本为3.0.3，内核代 码调试器为Eclipse。1.实验平台层 Ubuntu是当前最主流的一种Linux发行版，具有近似于 Windows的友好界面及丰富的软硬件支持。由于现行教材绝 大多数以Unix/Linux为蓝本，将Ubuntu作为实验系统有利于 理论联系实际。QtCreator是基于Qt开发包（开源）的C++集 成开发环境，具有运行速度高、占用资源少等优点，借助其 可简便地设计出带GUI界面的程序。为了帮助学生掌握 QtCreator，以MySQL作为后台数据库开发了一个数据库示例 程序，实现了Ubuntu平台下简单的物流管理。将Ubuntu和 QtCreator结合作为实验平台，提升了用户体验和编程效率， 不仅使得原本枯燥的算法模拟变得生动清晰，还促进了该课 程与《数据结构》、《面向对象程序设计》、《数据库原理》 等课程的融会贯通。
2.算法仿真层 该层是传统实验教学的重点，以模仿各种重要算法的实 现为目标。以LRU页面置换算法为例，假设有n次页面访问、 分配给进程的页面数固定为m，那么首先在窗体上设计出具 有m个单元的堆栈，每个单元存放一个最近访问过的页面号。
若被访页面号在堆栈中存在，便将其抽出堆栈再压回栈顶；
反之，淘汰栈底再将新页面号压至栈顶。整个过程在GUI界 面上展示，学生可以非常直观地掌握该算法。
3.内核调试层 利用EclipseCDT（C++开发包）和Qemu虚拟机可轻松地实现对内核代码的远程调试，有助于学生深入了解内核代码 结构。首先对内核代码执行Make命令生成内核配置（config） 文件；
然后在Eclipse中建立基于内核源代码的工程，并运 用Make命令生成内核镜像bzImage；
接着在Qemu虚拟机中按 照调试模式运行该内核镜像，即：启动虚拟机时要“冻住” 虚拟机，等待调试器发出继续运行的命令；
最后回到上述 Eclipse工程，任意设置断点并按Debug模式跟踪代码执行流 程。4.内核构建层内核构建指的是通过修改内核代码实现对 内核的维护和开发。与内核调试层相似，首先在Eclipse中 建立一个基于内核源代码的工程；
然后修改内核代码并运用 Make命令生成新内核；
最后将新内核拷贝到/boot目录下,修 改/etc/lilo.conf中关于内核镜像的设置以启用新内核。
三、小结 本文提出的《操作系统原理》实验教学方案以培养学生 的学习兴趣和动手能力为宗旨，满足电子商务专业课程注重 务实的需求。所构建的实验平台新颖、有吸引力，通过代码 调试分析内核结构提高了学生的实践水平，实现了学以致用 的目标。然而，由于教学时间有限，如何进一步提炼教学内 容、提升教学效率是下一步探索的目标。