操作系統(tǒng)課程

1、操作系統(tǒng)課程教學(xué)大綱課程代碼：2008082課程名稱：操作系統(tǒng)/ Operating System課程類型：學(xué)科基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)學(xué)分：64學(xué)時(shí)/4學(xué)分適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息管理與信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)工程開課部門：災(zāi)害信息工程系一、課程的地位、目的和任務(wù)操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)類本科專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握 操作系統(tǒng)的基本概念、工作原理和實(shí)現(xiàn)方法；掌握操作系統(tǒng)各個(gè)部分之間的有機(jī)聯(lián) 系，從而了解操作系統(tǒng)在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位和作用，進(jìn)而鞏固和加強(qiáng)與本課 程相關(guān)的其他計(jì)算機(jī)課程的知識(shí)，提高對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)理解的系統(tǒng)性和完整性， 并為分析或設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)和其它應(yīng)用軟件打下理論基礎(chǔ)。二、課程

2、與相關(guān)課程的聯(lián)系與分工操作系統(tǒng)課程在學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識(shí)性課 程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行綜合與提升，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)、完整的專 業(yè)基礎(chǔ)理論體系，培養(yǎng)學(xué)生的研究型思維和動(dòng)手實(shí)踐能力，開拓學(xué)生的專業(yè)學(xué)術(shù)視 野，并為嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)等高級(jí)應(yīng)用或特定應(yīng)用領(lǐng)域的課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)發(fā)展 奠定重要的基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容與基本要求第一章操作系統(tǒng)概述1.1操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.2什么是操作系統(tǒng)1.3操作系統(tǒng)的功能和特性1.4操作系統(tǒng)的類型本章重點(diǎn)：操作系統(tǒng)的概念、功能和特點(diǎn)本章難點(diǎn)：多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)和概念。基本要求：要求了解OS的形成和發(fā)展；掌握操作系統(tǒng)的概念、功能、特征以 及操作

3、系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位和作用；了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源； 掌握多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)和概念；理解操作系統(tǒng)的分類，掌握各類操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。第二章用戶接口2.1命令控制界面接口2.2圖形用戶界面接口2.3程序接口本章重點(diǎn)：用戶與操作系統(tǒng)之間的接口、 shell命令語言及系統(tǒng)調(diào)用。本章難點(diǎn)：用戶與操作系統(tǒng)之間的接口、 shell命令語言及系統(tǒng)調(diào)用?；疽螅豪斫庥脩艚涌诘母拍?；了解聯(lián)機(jī)命令接口、shell命令語言；領(lǐng)會(huì)系統(tǒng)調(diào)用。第三章進(jìn)程管理3.1進(jìn)程的概念3.2進(jìn)程控制塊和進(jìn)程的狀態(tài)3.3進(jìn)程的控制3.4進(jìn)程同步3.5經(jīng)典的進(jìn)程同步問題3.6進(jìn)程通信3.7線程本章重點(diǎn)：進(jìn)程的定義和狀態(tài)、

4、進(jìn)程的控制、用 PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步與互 斥。本章難點(diǎn)：進(jìn)程的定義和狀態(tài)、用PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步與互斥?；疽螅豪斫膺M(jìn)程的概念和特征；掌握進(jìn)程的狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換；了解進(jìn)程 控制塊及主要內(nèi)容、進(jìn)程控制原語；掌握臨界區(qū)概念及臨界區(qū)的設(shè)計(jì)原則；掌握信 號(hào)量的概念，PV操作的含義以及應(yīng)用PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步與互斥；掌握利用 PV 操作解決前趨關(guān)系；理解生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題、哲學(xué)家就餐問題、讀者與寫者問題； 了解進(jìn)程間的通信；了解線程的概念。第四章處理機(jī)調(diào)度與死鎖4.1調(diào)度的基本概念4.2調(diào)度算法4.3實(shí)時(shí)調(diào)度算法4.4多處理機(jī)調(diào)度4.5死鎖4.6解決死鎖的方法本章重點(diǎn)：作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度的功能及其

5、相關(guān)算法、死鎖的防止和避免。本章難點(diǎn)：處理機(jī)調(diào)度算法、解決死鎖的方法?；疽螅赫莆崭呒?jí)、中級(jí)、低級(jí)調(diào)度的基本概念以及調(diào)度的職責(zé)、算法和 常用算法；了解選擇調(diào)度算法和方式的若干準(zhǔn)則；了解實(shí)時(shí)調(diào)度和多處理機(jī)調(diào)度方 法；掌握引起死鎖的因素、死鎖的防止、死鎖的避免、死鎖的檢測、死鎖的解除； 掌握銀行家算法，能夠靈活運(yùn)用銀行家算法解決死鎖問題。第五章存儲(chǔ)管理5.1存儲(chǔ)管理的基本概念5.2分區(qū)式存儲(chǔ)管理5.3頁式存儲(chǔ)器5.4淘汰算法與抖動(dòng)現(xiàn)象5.5段式存儲(chǔ)器5.6段頁式存儲(chǔ)器本章重點(diǎn)：不同存儲(chǔ)管理方式下如何實(shí)現(xiàn)主存空間的分配和回收、地址轉(zhuǎn)換 和存儲(chǔ)保護(hù)、重定位、虛擬存儲(chǔ)、淘汰算法。本章難點(diǎn)：淘汰算法基本

6、要求：掌握物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存的基本概念；理解存儲(chǔ)管理的主要任務(wù); 掌握重定位的基本概念及其要點(diǎn)，理解邏輯地址與絕對(duì)地址；理解分區(qū)管理的基本 原理，掌握存儲(chǔ)保護(hù)方法、主存空間的分配及分配算法；理解分區(qū)管理的地址變換 過程；掌握頁式存儲(chǔ)管理的分頁和分塊，理解頁表的構(gòu)造和作用，了解快表；掌握 頁式存儲(chǔ)管理的地址變換過程，理解頁式存儲(chǔ)管理的空間分配與回收；理解段式存 儲(chǔ)管理和段頁式存儲(chǔ)管理；掌握虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)原理，理解分頁式虛擬存儲(chǔ)器的 實(shí)現(xiàn)，掌握常用的頁面調(diào)度算法，了解分段式虛擬存儲(chǔ)器。第六章設(shè)備管理6.1設(shè)備管理概述6.2數(shù)據(jù)傳送控制方式6.3中斷處理與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序6.4緩沖技術(shù)6.5設(shè)備分配6

7、.6邏輯I/O系統(tǒng)本章重點(diǎn)：獨(dú)占設(shè)備的分配、設(shè)備使用方式、虛擬設(shè)備的實(shí)現(xiàn)。本章難點(diǎn)：虛擬設(shè)備的實(shí)現(xiàn)?；疽螅赫莆展蚕碓O(shè)備、獨(dú)占設(shè)備和虛擬設(shè)備；理解設(shè)備使用的特性；掌握設(shè)備使用的方式（查詢方式、中斷方式、通道方式和DMA方式）；掌握緩沖的概念；掌握虛擬設(shè)備實(shí)現(xiàn)。第七章文件管理7.1文件和文件系統(tǒng)7.2文件的邏輯結(jié)構(gòu)7.3文件的物理結(jié)構(gòu)7.4文件存儲(chǔ)空間的管理7.5文件目錄管理7.6文件共享和保護(hù)7.7磁盤管理與調(diào)度本章重點(diǎn)：文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)、文件存儲(chǔ)空間的管理和磁盤調(diào)度算法。本章難點(diǎn)：文件存儲(chǔ)空間的管理和磁盤調(diào)度算法。基本要求：掌握文件和文件系統(tǒng)的相關(guān)概念；掌握文件的存取方法；理解文件

8、的目錄結(jié)構(gòu)；掌握文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)；理解存儲(chǔ)空間的分配和回收；了 解文件操作、文件的保護(hù)和保密；理解文件的共享；掌握磁盤管理與調(diào)度。四、課程學(xué)時(shí)分配（以章節(jié)為單位）教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配合計(jì)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)討論/習(xí)題第一章3003第二章2204第三章84214第四章84315第五章84214第八早6006第七章6208共計(jì)4116764五、推薦教材和教學(xué)參考書1. 推薦教材：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，作者：湯小丹等，出版社：西安電子科技大學(xué)出版社，出版年月：2007年5月，版次：第三版；2. 教學(xué)參考書：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，作者：湯子瀛，出版社：西安電子科技大學(xué)出版社，出版 年月：2002,版次：修訂版。操作系統(tǒng)教程一一原理和實(shí)例分析，作者：孟靜，出版社：高等教育出版社， 出版年月：2006年7月，版次：第二版。操作系統(tǒng)原理與實(shí)例分析，作者：李芳等，出版社：清華大學(xué)出版社，出版年月：2008年1月。六、教學(xué)方法與考核方式探索先進(jìn)的教學(xué)模式，采用課堂講授、課堂討論、演示與多媒體教學(xué)相接合， 配合實(shí)例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等教學(xué)方法，使教學(xué)由單一方是轉(zhuǎn)化為多元方式，由單 向交流轉(zhuǎn)化為多向交流，由灌輸式轉(zhuǎn)化為啟發(fā)式，結(jié)合學(xué)習(xí)的認(rèn)知過程，激發(fā)學(xué)生 興趣，理論聯(lián)系實(shí)際，在廣度和深度上拓寬學(xué)生的知識(shí)面，并隨時(shí)了解學(xué)生的知識(shí) 結(jié)構(gòu)，做到在以后的教學(xué)中有的放矢。本課程為考試課，期