基于虚拟机技术的操作系统虚拟实验室的研究与实现

摘要

操作系统原理既是大学计算机科学与技术专业的核心课程，也是基础软件领域内的重点研究课题。但由于实验条件限制及操作系统原理自身的特点，学生通常只能以理论化、静态化的方式进行学习，很难开展有效的实践活动。这也成为了当前大学操作系统原理教学普遍存在的一个难点。 本文以操作系统原理自身特点为基础，结合虚拟实验技术、教育心理学、软件体系理论等多方面理论和方法，提出了构建一套完警的虚拟计算机系统作为操作系统虚拟实验底层平台的设想。以此思路，论文将当前软件领域内的研究热点——虚拟机(virtual machine)技术引入到操作系统虚拟实验室环境中，设计实现了一套虚拟机系统(CSU Virtual Machine CSU_VM)，并以此作为虚拟计算机系统的硬件核心部分。同时，论文还实现了一套高交互性的CPU调度算法实验模块作为虚拟计算机系统的软件核心部分。最后，论文在此之上整合实现了一套基于WEB的操作系统虚拟实验室。 本文存在两方面的研究价值。从近期看，论文实现的虚拟实验室提供给了学习者一套符合建构主义学习理论的操作系统虚拟实验环境，学习者在此环境下可以进行更加真实的操作系统实验活动；从长远看，论文构建了一套虚拟计算机系统的核心开放平台，今后可以在该平台基础上进行相关的持续性研究工作。从某种角度上看，本文提出的设计思想和实现方法是对操作系统虚拟实验室这一应用领域内的一次成功的、具有一定创新意义的尝试。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章绪论

第二章构建操作系统虚拟实验室的相关理论研究

第三章引入虚拟机的原因与可行性分析

第四章CSU_VM的设计与实现

第五章CPU调度算法实验模块的设计理论与实现

第六章总结与展望

参考文献

附录1 GSU_VM虚拟机系统汇编指令集

致谢

攻读学位期间主要的研究成果