《操作系统》课程教学大纲

《操作系统》课程教学大纲课程类别/性质：专业基础课/必修课程编号：Ⅱ040016*学时：56学分：3.5适用专业：计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、软件工程、数字媒体技术一、课程的任务《操作系统》是计算机科学与技术学科下各专业的一门专业必修课程。操作系统作为现代计算机系统不可分割的重要组成部分，为各种应用环境的建立奠定了坚实的基础。本课程的主要任务是使学生通过本课程的学习，理解操作系统的基本概念和主要功能，掌握常用操作系统的使用和一般管理方法，了解它是如何组织和运作的，从而为学生以后的学习和工作打下基础。二、课程的教学目标与总体要求本课程的主要教学目标是使学生了解操作系统的发展过程，掌握操作系统的基本概念，掌握操作系统的基本功能：处理机管理；存储管理；设备管理；文件管理；作业管理；进程管理中进程的互斥、同步、通信和死锁；并以Linux操作系统为例，理解其工作原理，掌握其使用。通过理论学习和实践环节为学生以后从事的各种研究、开发工作（如：设计、分析或改进各种系统软件和应用软件、嵌入式系统开发）打下一个坚实的专业理论基础。三、课程的教学内容与学时分配章节号教学内容主要教学内容教学基本要求学时学时分配讲授实验上机1操作系统引论⑴了解的知识点：操作系统在计算机系统中的地位、操作系统的形成过程、操作系统的基本类型、操作系统的进一步发展。⑵掌握的知识点：操作系统的概念；多道程序设计技术；分时技术；不同类型操作系统的优缺点；操作系统的功能。222进程的描述与控制⑴了解的知识点：程序的顺序执行的特点；程序并发执行的特点；与时间有关的错误。⑵掌握的知识点：进程的概念；进程的特点；进程与程序的区别；进程的基本状态及控制。443进程的同步与通信⑴了解的知识点：进程的并发性；进程的交互；临界资源与临界区概念的理解；通信机制。⑵掌握的知识点：信号量的概念；PV操作；信号量实现互斥和同步。664处理机调度⑴了解的知识点：作业的基本状态；系统运行性能。⑵掌握的知识点：作业调度与进程调度的区别与联系；作业调度算法；进程调度算法；进程调度的实现。84实验一进程调度掌握进程调度中时间片轮转和优先级调度算法的实现45存储器管理⑴了解的知识点：存储管理的基本功能；内存的分配与回收；存储信息的保护；存储信息的共享。⑵掌握的知识点：地址重定位的方法；固定分区存储管理；可变分区存储管理；分页存储管理的地址转换；分段存储管理的地址转换；分页与分段的区别；请求分页虚拟存储管理；页面置换算法；请求分页系统的性能分析。1810实验二存储管理（一）掌握可变分区存储管理方法。4实验三存储管理（二）掌握虚拟存储管理方法。46死锁⑴了解的知识点：死锁的基本概念；死锁产生的原因；处理死锁的基本方法。⑵掌握的知识点：死锁产生的四个必要条件；死锁预防的方法；死锁避免的方法；银行家算法；安全性算法；定理死锁。106实验四死锁掌握银行家算法和安全性算法47设备管理⑴了解的知识点：I/O系统结构；设备分类；设备控制器；设备分配原则；存储设备的物理结构。⑵掌握的知识点：I/O控制方式；缓冲技术；设备独立性；Spooling技术；磁盘的驱动调度算法：先来先服务、最短寻道时间优先、电梯调度、单向扫描等；信息优化分布。448文件系统⑴了解的知识点：文件与文件系统；空闲块的管理；位示图；文件的操作与使用。⑵掌握的知识点：文件类型；文件的逻辑结构；文件的物理结构；文件目录管理；文件共享；文家保护。229操作系统接口⑴了解的知识点：处理机的态；中断技术；存储器结构；操作系统的层次结构。⑵掌握的知识点：操作系统提供给用户的接口；系统调用；系统调用与子程序调用的区别。22合计564016四、主选教材及主要参考书目主选教材：《计算机操作系统（第三版）》，西安电子科技大学出版社，汤小丹等编。主要参考书目：（1）《操作系统基础》，清华大学出版社，屠立德、屠祁编著。（2）《计算机操作系统》，西安电子科技大学出版社，汤子瀛等编。（3）《计算机操作系统教程》，清华大学出版社，张学尧编。（4）《计算机操作系统》，华中理工大学出版社，庞丽萍等编。（5）《操作系统教程》，高等教育出版社，孙钟秀主编。（6）《Linux操作系统实验教程》，高等教育出版社，费翔林主编。（7）《操作系统原理与Linux》，人民邮电出版社，马季兰，冯秀芳等。（8）《操作系统习题与解析》，清华大学出版社，曾平，李春葆。五、说明（1）本课程与其他课程的关系先修课程：《程序设计基础》、《数据结构与算法》后续课程：《计算机组成原理》（2）本课程的教学特点通过课堂教学和实验教学，让理论与实践衔接起来。既要涵盖传统操作系统基本概念、原理、技术和方法，又要融合现代操作系统的最新技术发展和应用。注重基础知识，加强基本能力。确保基础理论和知识在课程中的地位，只有掌握理论和知识，才能为创新能力培养打好基础。通过各个教学环节培养能力，能力不能仅靠课堂上教出来，更要通过实践培养出来课程负责人吕海华大纲执笔人姜柳大纲审定人张欣、吕海华、张楠部门批准人王庆利学院批准人崔国生