《MIS系统软件》实验教学大纲课程编号：课程名称：MIS系统软件/OperationSystem实验总学时数：14适应专业：信息管理与信息系统承担实验室：管理学院实验中心一、实验教学的目的与任务依据边学习、边实践的原则，让学生在学习过程中通过实验进一步巩固所学的理论与思想，培养学生的实际动手能力。通过使用高级语言编写程序，加深对高级语言掌握和使用；通过用高级语言实现操作系统中的加密解密和进程管理的程序设计，从而加深对操作操作系统的理解和使用。实验项目及学时分配二、序号实验学时实验类型开出要求实验项目名称1综合必做加密解密算法826验证必做进程管理实验三、每项实验的内容和要求实验一、加密解密算法1、实验设备及耗材实验室提供的计算机设备和基本的网络环境，并安装实验中所要使用的应用软件（TurboCforWindows集成实验与学习环境，或者Turboc++3.1forWindows)。2、目的要求通过选取三种加密解密思想（转换加密必选），用C语言编写和调试实现其加密解密过程的算法，熟悉和回顾C语言实验环境，以加深对该加密解密算法的理解
《MIS 系统软件》实验教学大纲 课程编号： 课程名称：MIS 系统软件 / Operation System 实验总学时数：14 适应专业：信息管理与信息系统 承担实验室：管理学院实验中心 一、实验教学的目的与任务 依据边学习、边实践的原则，让学生在学习过程中通过实验进一步巩固所学 的理论与思想，培养学生的实际动手能力。 通过使用高级语言编写程序，加深对高级语言掌握和使用；通过用高级语言 实现操作系统中的加密解密和进程管理的程序设计，从而加深对操作操作系统的 理解和使用。 二、实验项目及学时分配 序号 实验项目名称 实验学时 实验类型 开出要求 1 加密解密算法 8 综合 必做 2 进程管理实验 6 验证 必做 三、每项实验的内容和要求 实验一、 加密解密算法 1、实验设备及耗材 实验室提供的计算机设备和基本的网络环境，并安装实验中所要使用的应 用软件（Turbo C for Windows 集成实验与学习环境，或者 Turboc++3.1 for Windows）。 2、目的要求 通过选取三种加密解密思想（转换加密必选），用 C 语言编写和调试实现 其加密解密过程的算法，熟悉和回顾 C 语言实验环境，以加深对该加密解密算 法的理解
3、实验分析加密包含两个元素：加密算法和密钥。加密算法就是用基于数学计算方法与一串数字（密钥）对普通的文本（信息）进行编码，产生不可理解的密文的一系列步骤。密钥是用来对文本进行编码和解码的数字。将这些文字（称为明文）转成密文的程序称作加密程序。发送方将消息在发送到公共网络或互联网之前进行加密，接收方收到消息后对其解码或称为解密，所用的程序称为解密程序。将自然语言格式转换成密文的基本加密方法有：替换加密和转换加密。替换加密：原文的顺序没有改变，通过各种字母映射关系把原文隐藏起来。转换加密：原文的顺序打乱，重新排列。4、实验题：（任选三题）①单字母替换加密方法一撤密码加密方法是把英文字母按字母表的顺序编号作为明文，将密钥定为m，加密算法为将明文加上密钥m，得到密码表，通过相反的过程由密文得到明文。②单字母替换加密方法字母倒排序在加密、解密的过程中明文和密文按照字母表的顺序倒排对应，即A对应Z，B对应Y。③单字母替换加密方法单表置换密码由密钥Key构造字符置换表，完成加密和解密过程。④多字母替换加密方法一维吉利亚密码假设明文m=mlm2m3...mn；密钥k=k1k2k3...kn，对应密文c=clc2c3...cn，密文为：ci=（mi+ki）mod26，26个字母的序号依次为0~25，ci，mi.,ki是分别是密文明文密钥中第i个字母的序号。③转换加密方法通过将明文每m个字符一组按顺序分为若干个字符串，再按照先列后行形成密文，并分析给出解密的方法。或者通过给出一个密钥字符串，将明文按密钥字符串长度按顺序分为若干组字符串，再按照密钥字符串各个字符的顺序形成密文，并分析给出解密的方法。实验二、进程管理实验1、实验设备及耗材实验室提供的计算机设备和基本的网络环境，安装实验中所要使用的应用
3、实验分析 加密包含两个元素：加密算法和密钥。 加密算法就是用基于数学计算方法与一串数字（密钥）对普通的文本（信 息）进行编码，产生不可理解的密文的一系列步骤。 密钥是用来对文本进行编码和解码的数字。将这些文字（称为明文）转成密 文的程序称作加密程序。发送方将消息在发送到公共网络或互联网之前进行加 密，接收方收到消息后对其解码或称为解密，所用的程序称为解密程序。 将自然语言格式转换成密文的基本加密方法有:替换加密和转换加密。 替换加密：原文的顺序没有改变，通过各种字母映射关系把原文隐藏起来。 转换加密：原文的顺序打乱，重新排列。 4、实验题：（任选三题） ①单字母替换加密方法——恺撒密码 加密方法是把英文字母按字母表的顺序编号作为明文，将密钥定为 m，加密算法为将明 文加上密钥 m，得到密码表，通过相反的过程由密文得到明文。 ②单字母替换加密方法——字母倒排序 在加密、解密的过程中明文和密文按照字母表的顺序倒排对应，即 A 对应 Z，B 对应 Y。 ③单字母替换加密方法——单表置换密码 由密钥 Key 构造字符置换表，完成加密和解密过程。 ④多字母替换加密方法——维吉利亚密码 假设明文 m=m1 m2 m3 . mn；密钥 k=k1k2 k3 . kn，对应密文 c=c1 c2 c3 . cn，密文 为：ci=（mi+ki ）mod 26 ，26 个字母的序号依次为 0~25，ci , mi ,ki 是分别是密文明文密 钥中第 i 个字母的序号。 ⑤转换加密方法 通过将明文每 m 个字符一组按顺序分为若干个字符串，再按照先列后行形成密文，并 分析给出解密的方法。或者通过给出一个密钥字符串，将明文按密钥字符串长度按顺序分为 若干组字符串，再按照密钥字符串各个字符的顺序形成密文，并分析给出解密的方法。 实验二、进程管理实验 1、实验设备及耗材 实验室提供的计算机设备和基本的网络环境，安装实验中所要使用的应用
软件（TurboCforWindows集成实验与学习环境，或者Turboc++3.1forWindows)。2、目的要求用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。3、实验分析：设计一个有N个进程共行的进程调度程序。进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）和先来先服务算法。每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时间为进程输入的时间。每个进程的状态可以是就绪W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态之一。就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU.每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查。重复以上过程，直到所要进程都完成为止，4、实验题：（任选一题）①编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“最高优先数优先”调度算法对五个进程进行调度。“最高优先数优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中优先数
软件（Turbo C for Windows 集成实验与学习环境，或者 Turboc++3.1 for Windows）。 2、目的要求 用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度 算法的理解。 3、实验分析： 设计一个有 N 个进程共行的进程调度程序。 进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数 最高的进程）和先来先服务算法。 每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息： 进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用 CPU 时间、进程状态等等。 进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产 生）。进程的到达时间为进程输入的时间。 每个进程的状态可以是就绪 W（Wait）、运行 R（Run）、或完成 F（Finish） 三种状态之一。 就绪进程获得 CPU 后都只能运行一个时间片。用已占用 CPU 时间加 1 来 表示。 进程的运行时间以时间片为单位进行计算。如果运行一个时间片后，进程的 已占用 CPU 时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间 片后进程的已占用 CPU 时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续 运行，此时应将进程的优先数减 1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待 CPU。 每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的 PCB，以便进行检查。 重复以上过程，直到所要进程都完成为止。 4、实验题：（任选一题） ①编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“最高优先数优先”调度算法对 五个进程进行调度。 “最高优先数优先”调度算法的基本思想是把 CPU 分配给就绪队列中优先数
最高的进程。静态优先数是在创建进程时确定的，并在整个进程运行期间不再改变。动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个初始值，并且可以按一定原则修改优先数。例如：在进程获得一次CPU后就将其优先数减少1。或者，进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数的值，等等②编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“轮转法"调度算法对五个进程进行调度。轮转法可以是简单轮转法、可变时间片轮转法，或多队列轮转法。简单轮转法的基本思想是：所有就绪进程按FCFS排成一个队列，总是把处理机分配给队首的进程，各进程占用CPU的时间片相同。如果运行进程用完它的时间片后还为完成，就把它送回到就绪队列的末尾，把处理机重新分配给队首的进程。直至所有的进程运行完毕。四、实验改革与特色本课程实验相对其他信息专业的课程实验而言，相对比较抽象，实现的难度也较大。但是通过以上两个实验可以加深大家对操作系统进程管理、作业管理和存储管理的理解。五、教材及实验指导书教材及参考书：书名作者出版社汤小丹等《计算机操作系统》西安电子科技大学出版社郁红英人民邮电出版社《计算机操作系统》冯庚豹《操作系统原理》LubomirF.BicAlanC.Shaw清华大学出版社庞丽萍华中理工大学出版社《操作系统原理》实验指导书：自编《MIS系统软件》实验指导书
最高的进程。 静态优先数是在创建进程时确定的，并在整个进程运行期间不再改变。 动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个初始值，并且可 以按一定原则修改优先数。例如：在进程获得一次 CPU 后就将其优先数减少 1。 或者，进程等待的时间超过某一时限时增加其优先数的值，等等 ②编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“轮转法”调度算法对五个进程 进行调度。 轮转法可以是简单轮转法、可变时间片轮转法，或多队列轮转法。 简单轮转法的基本思想是：所有就绪进程按 FCFS 排成一个队列，总是把处 理机分配给队首的进程，各进程占用 CPU 的时间片相同。如果运行进程用完它 的时间片后还为完成，就把它送回到就绪队列的末尾，把处理机重新分配给队首 的进程。直至所有的进程运行完毕。 四、实验改革与特色 本课程实验相对其他信息专业的课程实验而言，相对比较抽象，实现的难度 也较大。但是通过以上两个实验可以加深大家对操作系统进程管理、作业管理和 存储管理的理解。 五、教材及实验指导书 教材及参考书： 书名 作者 出版社 《计算机操作系统》 汤小丹等 西安电子科技大学出版社 《计算机操作系统》 郁红英 冯庚豹 人民邮电出版社 《操作系统原理》 Lubomir F.Bic Alan C. Shaw 清华大学出版社 《操作系统原理》 庞丽萍 华中理工大学出版社 实验指导书： 自编《MIS 系统软件》实验指导书
执笔：江长斌审阅：王虎日期：2016.05审定：夏德日期：22016.05
执笔：江长斌 审阅： 王 虎 日期：20 1 6 .05 审定： 夏 德 日期：2016 .05