本文针对操作系统课程实验教学中存在的不足,借鉴现有的操作系统实验室的成功经验,提出了一种基于B／S架构的操作系统虚拟实验平台的解决方案,并采用Java技术体系实现了Linux内核学习编程环境(Kernel-S&P)与操作系统模拟实验环境(OS-Simulation)两个子系统。本文选取Linux0.11内核作为Kernel-S&P的研究基础,深入剖析了操作系统各项功能的内部实现机制,依据该内核的体系结构及其实现的功能,将内核源码划分为一系列层次分明、大小适宜、功能相对独立又相互联系的小模块。采用静态模块关系图描绘模块之间的复杂依赖关系,利用XML技术存储模块的相关信息,采用同步读写方法实现了模块代码段的安全保存,应用双缓存技术解决了图形刷新时的延时闪烁问题。Kernel-S&P以操作系统功能模块为基本单元向用户提供了一个良好的内核学习和编程实验环境,用户能够可视化地选取实验模块,修改操作系统数据结构和算法,通过本地编译、调试和运行检验内核编程的实验效果。本文模拟了OS-Simulation底层的CPU、内存和磁盘等硬件资源、内核中的概念资源和信号量等软件资源,以此为基础开发了一个可以自由配置各功能模块实现算法的虚拟操作系统。利用XML技术设置模拟硬件的参数和模块的算法组件,设计能反映出操作系统所有运行状态的进程序列。用户可以根据系统反馈的源码文件和帮助文档,编写虚拟操作系统的替换算法组件,通过组件注册、加载,运行自行设计的模块算法,然后根据实验完成后产生的统计信息检验算法的性能。实践证明本文设计开发的系统有助于用户加深对操作系统的抽象概念以及内部实现机制的理解,提高修改、编写内核的能力,从而为操作系统课程教学提供了一个方便实用的虚拟实验平台。