操作系统教学大纲(正式版1)

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《操作系统》课程大纲

《操作系统》课程大纲操作系统课程大纲

一、引言

操作系统的定义与作用

操作系统的发展历程

二、操作系统基本概念

1. 操作系统的定义和功能

2. 操作系统的组成和体系结构

3. 进程和线程

4. 内存管理

5. 文件系统

三、操作系统的进程管理

1. 进程管理的基本概念

2. 进程的状态与转换

3. 进程的调度算法

4. 进程同步与通信

5. 死锁的预防与解决

四、存储管理

1. 存储管理的基本概念

2. 内存管理的组织与分配

3. 虚拟内存管理

4. 页面置换算法与性能优化

五、文件系统与输入/输出管理

1. 文件系统的基本概念

2. 文件的逻辑与物理结构

3. 文件系统的实现与优化

4. 输入/输出系统的基本概念与管理

六、操作系统安全与保护

1. 操作系统安全的基本概念

2. 访问控制与身份认证

3. 安全漏洞与攻击方式

4. 操作系统的保护机制与方法

七、实验与案例分析

1. 实验一：进程调度算法模拟

2. 实验二：页面置换算法模拟

3. 案例分析一：操作系统的可扩展性设计

4. 案例分析二：操作系统的实时性保障

八、教材与参考资料推荐

1. 操作系统教材推荐

2. 相关研究论文和经典著作推荐

九、课程总结与展望

1. 本课程的重点知识与技能总结

2. 操作系统领域发展趋势展望

通过本课程的学习，学生将全面掌握操作系统的基本概念、原理和

技术，具备操作系统设计与实现的能力。同时，通过实验和案例分析，学生将加深对操作系统理论的理解，并培养实际问题解决的能力。通

过本课程的学习，学生将为进一步研究操作系统提供必要的基础。操

作系统是计算机科学与技术专业的重要基础课程，也是计算机领域其

操作系统-教学大纲2020年

《操作系统》教学大纲

第一章绪论

第1节操作系统概念

第2节操作系统的历史

第3节操作系统的基本类型

第4节操作系统功能

第5节操作系统的硬件环境

第6节算法的描述

第7节研究操作系统的几种观点

本章重点是：操作系统的概念、类型、功能、特点。

第二章操作系统用户界面

第1节作业的基本概念

第2节作业的建立

第3节命令控制界面接口

第4节系统调用

第5节 UNIX用户界面

本章重点是：操作系统的两类界面，命令界面和系统功能调用。

第三章进程管理

第1节进程的概念

第2节进程的描述

第3节进程状态及其转换

第4节进程控制

第5节进程互斥

第6节进程同步

第7节进程通信

第8节死锁问题

第9节线程

本章重点是：进程的概念及特征、进程的状态划分、进程的描述与组织、进程状态控制、进程互斥控制、进程同步控制、进程通信控制、死锁概念及必要条件、死锁解决策略。

难点是：进程互斥与同步控制、解决死锁问题的避免策略和检测方法。

第四章处理机调度

第1节分级调度

第2节作业调度

第3节进程调度

第4节调度算法

第5节算法评价

第6节实时系统调度方法

本章重点是：三级调度模型、作业调度的功能与算法、进程调度的功能与算法、作业调度算法评价。

难点是：作业调度算法评价。

第五章存储管理

第1节存储管理的功能

第2节分区存储管理

第3节覆盖与交换技术

第4节页式管理

第5节段式与段页式管理

第6节局部性原理和抖动问题

本章重点是：分区存储管理、页式存储管理、段式存储管理、段页式存储管理基本原理与实现方法。

难点是：请求分页与请求分段存储管理，页面淘汰算法及性能评价、虚拟存储空间的概念及实现技术。

第六章 UNIX系统

操作系统教学大纲

操作系统教学大纲2015

学时：64学时

学分：3学分

理论学时：48学时

实验学时：16学时

适用专业：计算机科学与技术

一、教学大纲说明

1、课程的性质、地位和任务

操作系统(OperatingSystem)是当代计算机软件系统的核心，是计算机系统的基础和支撑，它管理和控制着计算机系统中的所有软、硬件资源，可以说操作系统是计算机系统的灵魂。操作系统课程是计算机专业学生必须学习和掌握的基础课程，是计算机应用人员深入了解和使用计算机的必备知识，是进行系统软件开发的理论基础，也是计算机科学与技术专业的一门理论性和实践性并重的核心主干课程。

2、课程教学的基本要求

本课程的目标是使学生掌握现代计算机操作系统的基本原理、基本设计方法及实现技术，具有分析现行操作系统和设计、开发实际操作系统的基本能力。本课程主要讲述操作系统的基本概念、基本原理及其实现技术，包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理等内容。

3、课程教学改革

通过剖析某个实用的操作系统（如UN1X或1inUX）的内核，使学生了解这种操作系统是如何对计算机资源进行管理的，以及操作系统的发

展趋势。

二'教学内容

（一）本课程理论教学内容

第一章操作系统引论

主要内容：操作系统的目标、作用和模型、操作系统的发展过程、操作系统的特征和服务、操作系统的功能、操作系统的进一步发展。

重点：操作系统的概念、特征和服务、操作系统的功能。

第二章进程管理

主要内容：前驱图和程序执行、进程的描述、进程控制、线程的基本概念。进程同步的基本概念、信号量机制、经典进程同步问题、进程通信。

《操作系统》教学大纲

操作系统教学大纲

一、引言

操作系统是计算机科学中非常重要的一门课程。本教学大纲旨在介绍操作系统的基本概念、原理和设计等内容，帮助学生深入理解操作系统的工作原理和应用。

二、课程目标

1. 了解操作系统的基本概念和发展历史；

2. 掌握操作系统的主要组成部分及其功能；

3. 理解操作系统的进程管理、内存管理和文件系统等关键原理；

4. 掌握常见操作系统的实践应用；

5. 培养学生的问题分析和解决能力，以及团队合作和沟通能力。

三、课程内容

1. 操作系统概述

1.1 操作系统的定义和作用

1.2 操作系统的历史演变

1.3 操作系统分类和特点

2. 进程管理

2.1 进程的定义和特点

2.2 进程的创建、调度和终止 2.3 进程同步与通信

2.4 死锁及其避免与解决

3. 内存管理

3.1 内存的层次和管理需求

3.2 内存分配和回收策略

3.3 虚拟内存和页面置换算法

3.4 内存保护与共享

4. 文件系统

4.1 文件系统的基本概念和功能 4.2 目录结构与文件操作

4.3 文件系统的实现与管理

4.4 文件存储与磁盘管理

5. 输入输出管理

5.1 输入输出设备的特点和分类 5.2 缓冲区管理和设备驱动程序

5.3 文件IO与设备IO的区别和联系

5.4 IO性能优化和错误处理

6. 操作系统安全

6.1 访问控制和权限管理

6.2 安全性漏洞与攻击类型

6.3 数据加密和防护机制

6.4 安全策略和审核措施

四、教学方法

1. 理论讲授：通过课堂讲解介绍操作系统的基本概念和原理；

2. 实验演示：通过操作系统实验，让学生了解操作系统的实际应用；

操作系统基础课程教学大纲

一、课程简介

本课程旨在介绍操作系统的基本概念、原理和设计，并培养学生对操作系统的理解和应用能力。通过理论课程和实践操作，学生将获得操作系统的核心知识和技能，为进一步研究和研究相关领域奠定基础。

二、课程目标

1. 理解操作系统的基本概念和作用；

2. 掌握操作系统的组成和结构；

3. 熟悉操作系统的基本原理和算法；

4. 了解操作系统的常见应用和发展趋势；

5. 掌握操作系统设计与实现的基本方法和技巧；

6. 培养学生分析和解决实际问题的能力。

三、课程大纲

1. 操作系统概述

- 操作系统的定义和功能

- 操作系统的分类和发展历程

- 操作系统与计算机系统的关系

2. 进程管理

- 进程的概念与状态转换

- 进程调度算法和策略

- 进程同步与通信机制

- 死锁概念、检测与解决方法

3. 存储管理

- 存储器的层次结构和容量管理- 虚拟存储和页面置换算法

- 文件系统的组织与管理

4. 文件系统

- 文件的概念和组织方式

- 文件系统的结构和实现方法- 文件系统安全和保护机制

5. 设备管理

- 设备的分类和组成

- I/O管理和设备调度

- 中断、异常处理和设备驱动程序设计

- 磁盘调度算法和文件缓存管理

6. 实验操作与应用案例

- 操作系统实验环境的搭建与实践

- 操作系统应用案例分析与讨论

四、教学方法

1. 理论讲授：通过课堂讲解、示例分析和教材阅读，系统地介绍操作系统相关知识；

2. 实验操作：通过实践环节，让学生动手操作和实践，加深对操作系统原理和实现的理解；

3. 课堂讨论：进行案例分析和问题讨论，促进学生思维的启发和信息的交流；

操作系统---教学大纲

操作系统教学大纲

操作系统是计算机科学与技术专业的核心课程。我们开设的操作系统课程主要面向计算机科学与技术专业学生，但其中大部分内容也适用于软件工程、信息安全等计算机类其它专业的必修型操作系统课程，不少内容并适用于电子等理工类专业的选修型操作系统课程以及从事计算机系统研发和高级应用开发人员的需要。

课程概述

本课程是计算机类专业的必修课程，旨在全面系统地介绍操作系统的体系结构、设计机理及实现方法和技术，包括自启动装入、系统调用与接口、处理器调度及进/线程控制、同步与通信机制、死锁处理、基于分区/分页/分段的内存管理及虚拟存储、设备管理、文件系统等，从而培养同学在操作系统研发方面的理论基础及技术素养。

授课目标

本课程教学目标与基本任务是全面、系统地介绍计算机操作系统的体系结构、设计机理及相关方法和技术，培养广大学生在操作系统研发方面的理论基础及技术素养。具体包括：

1.理解和掌握操作系统的基本概念、特性、功能组成及体系结构；

2.掌握自启动装入和系统调用实现机制，以及操作系统内核中关于处理机管理、内存管理、设备管理和文件系统的基本设计原理、方法与技术，培养学生分析、设计、开发、移植和维护计算机系统软件的综合素养及基本技能；

3.引导学生应用信号量机制及各类调度算法进行计算机编程问题的分析、建模、设计、编码和测试，逐步具备应用操作系统核心方法和技术解决计算机系统工程领域复杂问题的能力；

4.引导学生理解操作系统技术的发展历程，培养他们分析和解决工程实践问题的创新意识和创新设计能力；

操作系统教学大纲

引言：

操作系统是计算机系统中的核心软件，负责协调和管理计算机硬件

和其他软件资源。本教学大纲旨在为操作系统课程提供一个全面而结

构化的指导，以确保学生能够全面掌握操作系统的原理、设计和实现。

一、课程目标

1.深入理解操作系统的基本原理和概念

2.掌握操作系统的设计和实现方法

3.培养解决实际操作系统问题的能力

4.提高学生的问题分析和解决能力

二、课程内容

1.操作系统概述

1.1 操作系统的定义和作用

1.2 操作系统的分类和发展历程

2.进程管理

2.1 进程的概念和特征

2.2 进程调度算法

2.3 进程同步和互斥

3.内存管理

3.1 内存管理的基本概念

3.2 内存分配算法

3.3 虚拟内存管理

4.文件系统

4.1 文件系统的基本组成

4.2 文件的存储和管理

4.3 文件系统的调度和优化

5.设备管理

5.1 设备管理的概述

5.2 设备驱动程序的设计和实现

5.3 设备的分配和调度

6.操作系统的安全性和保护机制 6.1 安全性的基本概念

6.2 用户身份验证与权限管理

6.3 数据保护和恢复

三、教学方法

1.理论讲授：通过课堂讲解，介绍操作系统的基本概念和相关理论知识。

2.实践操作：安排编程实践和实验，让学生亲自动手实现一些常用的操作系统功能，以加深对理论知识的理解。

3.案例分析：选取一些实际操作系统问题进行分析和讨论，培养学生解决问题的能力。

4.课堂讨论：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高思维能力和解决问题的能力。

四、教材及参考资料

主教材：

- 《操作系统教程》高清影印版，陈向群

- 《现代操作系统》第3版，Andrew S. Tanenbaum

操作系统-教学大纲

教学目标：

通过本课程的学习，学生将能够深入理解操作系统的概念、原理和实现，熟悉操作系统的各个组成部分，并具备设计和开发简单操作系统的基本能力。

教学内容：

1. 操作系统概述

1.1 操作系统定义和作用

1.2 操作系统的分类和功能

1.3 操作系统的发展历程和现状

2. 进程管理

2.1 进程的概念和特征

2.2 进程调度算法

2.3 进程同步与通信

2.4 进程死锁及其预防与避免

3. 内存管理

3.1 内存管理的基本概念

3.2 内存分配与回收

3.3 虚拟内存管理

3.4 内存保护与共享

4. 文件系统管理

4.1 文件系统的基本概念

4.2 文件的组织和存储

4.3 文件的访问控制和保护

4.4 文件系统性能优化

5. 输入输出(I/O)管理

5.1 I/O设备和I/O控制器的概念

5.2 缓冲区管理

5.3 设备驱动程序的设计与实现

5.4 I/O调度算法与性能优化

6. 文件系统和操作系统安全

6.1 文件系统的安全问题及解决方法 6.2 操作系统的安全性要求和安全机制 6.3 访问控制与权限管理

6.4 安全漏洞和防范措施

教学方法：

1. 授课：通过讲解、示例和案例分析，向学生传授操作系统的基本概念、原理和实现方法。

2. 实践：引导学生进行操作系统的实践操作和编程实践，加深对操作系统的理解和应用。

3. 讨论：组织学生讨论操作系统相关的问题和挑战，培养学生的思维能力和团队协作能力。

4. 实验：设计具有一定难度和实践价值的操作系统实验，提升学生的动手实践能力和创新能力。

教学评估：

1. 课堂小测：通过课堂小测了解学生对操作系统基本概念和知识点的掌握情况。

计算机操作系统课程教学大纲

一、课程介绍

1.1 课程名称：计算机操作系统

1.2 课程学时：36学时

1.3 课程分类：必修课

1.4 建议先修课程：计算机体系结构、数据结构与算法

1.5 课程目标：本课程旨在使学生了解计算机操作系统的基本原理、功能和特性，掌握操作系统的设计与实现方法，并培养学生使用和管理操作系统的能力。

二、课程内容

2.1 概述与原理

2.1.1 计算机操作系统的定义与功能

2.1.2 操作系统的基本组成和体系结构

2.1.3 进程管理与调度

2.1.4 内存管理与虚拟存储

2.1.5 文件系统与输入输出

2.1.6 设备管理与中断处理

2.1.7 操作系统的发展与应用

2.2 操作系统实现

2.2.1 操作系统的设计与实现方法

2.2.2 操作系统的启动与初始化

2.2.3 进程控制与同步

2.2.4 存储管理与地址转换

2.2.5 文件系统的实现与管理

2.2.6 设备驱动与中断处理

2.2.7 操作系统性能优化与调试

2.3 操作系统应用与案例分析

2.3.1 操作系统在服务器和个人电脑中的应用2.3.2 操作系统在嵌入式系统中的应用

2.3.3 操作系统的安全和可靠性分析

2.3.4 操作系统的案例研究和实践

三、教学方法

3.1 授课方式：理论讲授与实践操作相结合

3.2 案例分析：通过实际案例进行操作系统的设计与实现分析3.3 课堂讨论：学生参与探讨操作系统的相关问题与应用场景3.4 实验实践：组织学生进行操作系统相关的编程与调试实验

3.5 课程作业：安排学生完成操作系统相关的设计与实现作业

四、教材与参考资料

《操作系统》课程教学大纲

一、课程简介《操作系统》是计算机科学的重要组成部分，是计算机专业学生必修的核心课程之一。本课程旨在使学生掌握操作系统的基本原理、设计和实现技术，为后续的深入学习和实际开发打下坚实的基础。

二、课程目标通过本课程的学习，学生将能够：

1、理解并掌握操作系统的基本概念、原理和设计思想；

2、熟悉常见的操作系统结构和组织；

3、理解并掌握进程管理、内存管理、文件系统和网络等方面的基本原理和技术；

4、能够分析和解决操作系统相关的实际问题；

5、培养独立思考和解决问题的能力，提高综合素质。

三、课程内容本课程主要包括以下内容：

1、操作系统基本概念和原理；

2、进程管理：进程的概念、创建与终止、并发控制；

3、内存管理：内存的分配与回收、虚拟内存的概念和实现；

4、文件系统：文件的概念、组织和访问、磁盘管理和文件系统的安全性；

5、网络：网络的基本概念、协议和服务，操作系统的网络功能；

6、安全性：操作系统的安全性机制和攻击方式，安全防护措施。

四、教学方法本课程采用多种教学方法，包括：

1、课堂讲解：系统地介绍课程知识和理论；

2、案例分析：通过分析实际案例，提高学生的理解和分析能力；

3、实验实践：通过实验和实践，加深对理论知识的理解和掌握；

4、小组讨论：通过小组讨论，促进学生的交流和合作，加深对课程知识的理解。

五、考试方式本课程的考试采用以下方式：

1、平时作业：完成课堂布置的作业，巩固所学知识；

2、期中考试：通过书面考试，检查学生对课程知识的掌握情况；

3、期末考试：通过书面考试，全面考察学生对课程的掌握情况；

操作系统教学大纲

引言：

操作系统是计算机科学中的重要课程，它是计算机硬件和应用软件之间的桥梁，对于理解计算机系统的工作原理和提高计算机应用能力至关重要。本文将针对

操作系统教学大纲进行探讨，从教学目标、课程设置、教学方法等方面进行分

析和讨论。

一、教学目标

操作系统教学的目标是培养学生对计算机系统的整体把握能力，使其具备以下

基本能力：

1. 理解操作系统的基本概念和原理，包括进程管理、内存管理、文件系统、设

备管理等；

2. 掌握操作系统的设计与实现方法，能够独立完成简单的操作系统开发任务；

3. 能够运用操作系统的相关知识解决实际问题，提高计算机系统的性能和可靠性；

4. 培养学生的团队合作能力和创新思维，培养解决问题的能力。

二、课程设置

1. 操作系统基础知识：介绍操作系统的基本概念、发展历程和分类，引导学生

对操作系统的整体认识；

2. 进程管理：讲解进程的概念、进程调度算法、进程同步与互斥、进程通信等

内容，通过案例分析和实验操作加深学生的理解；

3. 内存管理：介绍内存的层次结构、虚拟内存的原理与实现、页面置换算法等，

通过实践操作和项目设计提高学生的实践能力；

4. 文件系统：讲解文件系统的组织结构、文件访问控制、文件存储管理等，引导学生对文件系统的理解和设计；

5. 设备管理：介绍设备管理的基本概念、设备分配与调度、设备驱动程序等，通过实验操作和项目设计提高学生的实践能力；

6. 操作系统安全：讲解操作系统的安全性问题、访问控制机制、安全漏洞与防护措施等，培养学生的安全意识和防范能力。

三、教学方法