计算机操作系统大纲
《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,也是计算机领域其他专业课程的重要基础。
通过本课程的学习,学生将为进一步学习相关专业课程奠定基础,提高专业素养。
备注:以上课程大纲仅供参考,实际教学内容可以根据具体情况进行调整和补充。
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UNIX或LinUX)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。
重点:进程的描述、进程控制。
临界资源、临界区、软件解决互斥、硬件解决互斥、信号量机制、进程通信。
难点:进程控制。
进程同步问题。
第三章处理机调度与死锁主要内容:调度类型、调度算法、死锁的概念、原因、产生的必要条件、处理死锁的基本方法、安全状态、银行家算法、死锁的检测与解除。
重点:调度类型、调度算法、死锁的概念、产生的必要条件、处理死锁的基本方法、安全状态、银行家算法、死锁的预防和避免。
操作系统课程教学大纲
操作系统课程教学大纲一、引言操作系统作为计算机科学和信息技术领域的重要组成部分,对于学习者全面了解计算机系统的运行原理、管理方式和资源调度具有重要作用。
本课程的教学目标是使学生掌握操作系统的基本概念、原理和设计方法,培养学生的系统思维和问题解决能力。
二、课程目标1. 理解操作系统的基本概念和功能,包括进程管理、内存管理、文件系统、输入输出等。
2. 掌握操作系统的设计原则和实现技术,了解多道程序设计、并发控制、死锁处理等核心概念和算法。
3. 熟悉操作系统的应用领域和发展趋势,了解实时操作系统、分布式操作系统和网络操作系统的基本特点。
4. 培养学生的团队合作和实践操作能力,通过实验和项目实践提高学生对操作系统的理解和应用能力。
三、课程安排1. 操作系统概述- 了解操作系统的定义、发展历程和重要性。
- 理解操作系统的功能和基本组成部分。
- 介绍操作系统的分类和应用领域。
2. 进程管理- 介绍进程和线程的基本概念,了解进程的创建、调度和终止。
- 学习进程同步和互斥的方法,包括信号量、互斥量、条件变量等。
- 理解死锁的原因和解决方法,包括银行家算法和资源分配图。
3. 内存管理- 了解内存的层次结构和地址映射技术。
- 学习内存分配和回收的方法,包括连续内存分配、分段式内存分配和分页式内存分配。
- 熟悉虚拟内存的概念和实现机制。
4. 文件系统- 理解文件系统的基本概念和组织方式。
- 学习文件系统的实现技术,包括文件的存储结构、目录管理和文件访问控制。
- 掌握文件系统的缓存管理和磁盘调度算法。
5. 输入输出系统- 了解输入输出设备与计算机系统之间的接口和工作方式。
- 学习输入输出的基本概念和操作方法,包括缓冲区管理、设备驱动程序和中断处理。
- 熟悉输入输出设备的特性和性能评价方法。
6. 操作系统设计和实现- 介绍操作系统的设计原则和实现方法。
- 学习操作系统的内核结构和模块划分。
- 进行实验和项目实践,设计和实现一个简单的操作系统原型。
《操作系统》教学大纲
《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;3. 课堂讨论:引导学生进行问题讨论和解决方案的思考;4. 团队项目:组织学生进行操作系统设计与实现的团队项目。
五、考核方式1. 课堂作业:布置与课程内容相关的编程或理论作业;2. 实验报告:要求学生完成操作系统实验并撰写实验报告;3. 期中考试:对学生对操作系统的理论知识进行考核;4. 期末项目:要求学生独立或团队完成操作系统设计与实现的项目。
2024年度《操作系统原理》教学大纲
介绍RBAC的基本概念和实现方法,如何通 过角色来管理用户的权限。
2024/2/2
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加密技术在操作系统中的应用
加密技术的基本概念
解释加密技术的核心思想,包括加密 算法、密钥管理等。
文件加密
描述操作系统中文件加密的实现方法 和技术,如EFS(加密文件系统)。
2024/2/2
磁盘加密
阐述磁盘加密的原理和实现方法,包 括全盘加密和分区加密等。
微型化与嵌入式操作系统
随着物联网和智能终端的普及 ,微型化和嵌入式操作系统将 成为未来发展的重要方向,它 们需要更加轻量级、高效和安 全。
云计算与分布式操作系统
云计算和分布式系统的快速发 展对操作系统提出了新的挑战 和机遇,未来的操作系统需要 支持大规模并发处理、资源动 态管理和跨平台协作等功能。
人工智能与操作系统融合
优点分析
解决了内存碎片问题,提高了内存利用率。允许程序的大小超过可用内存的大小,通过虚 拟内存技术实现。提供了更好的内存保护,每个程序只能访问自己的内存空间,不能访问 其他程序的内存空间。
缺点分析
需要复杂的软件和硬件支持,如页表、段表等数据结构以及相应的内存管理算法。在页式 存储管理中,会产生页面抖动现象,即频繁地换入换出页面导致系统性能下降。
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访问控制机制的实现原理
访问控制的基本概念
访问控制列表(ACL)
解释访问控制的核心思想,即主体对客体 的访问权限管理。
描述ACL的工作原理和实现方法,如何通过 ACL来管理用户对资源的访问权限。
强制访问控制(MAC)
基于角色的访问控制(RBAC)
阐述MAC的特点和实现原理,如基于格模 型的访问控制。
2024/2/2
操作系统教学大纲
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参考资料:- 《操作系统导论与实践》人民邮电出版社,公认的经典教材- 《深入理解操作系统》第3版,Remzi H. Arpaci-Dusseau, AndreaC. Arpaci-Dusseau五、考核方式1.平时表现(30%):包括课堂参与、作业完成情况等。
2.实验报告(20%):根据实验内容完成实验报告。
计算机操作系统教学大纲
《计算机操作系统》课程教学大纲一. 课程名称操作系统原理二. 学时与学分学时共64学时(52+12+8)其中,52为理论课学时,12为实验学时,8为课外实验学时学分 4三. 先修课程《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、《IBM—PC宏汇编程序设计语言》、《数据结构》四. 课程教学目标通过本课程的学习,要达到如下目标:1.掌握操作系统的基本原理与实现技术,包括现代操作系统对计算机系统资源的管理策略与方法、操作系统进程管理机制、现代操作系统的用户界面。
2.了解操作系统的结构与设计。
3.具备系统软件开发技能,为以后从事各种研究、开发工作(如:设计、分析或改进各种系统软件和应用软件) 提供必要的软件基础和基本技能。
4.为进一步学习数据库系统、计算机网络、分布式系统等课程打下基础。
五. 适用学科专业信息大类各专业六. 基本教学内容与学时安排主要内容:本课程全面系统地阐述计算机操作系统的基本原理、主要功能及实现技术,重点论述多用户、多任务操作系统的运行机制;系统资源管理的策略和方法;操作系统提供的用户界面。
讨论现代操作系统采用的并行处理技术和虚拟技术。
本书以Linux系统为实例,剖析了其特点和具体的实现技术。
理论课学时:52学时(48学时,课堂讨论2学时,考试2学时)∙绪论4学时∙操作系统的结构和硬件支持4学时∙操作系统的用户界面4学时∙进程及进程管理8学时∙资源分配与调度4学时∙存储管理6学时∙设备管理4学时∙文件系统6学时∙Linux系统8学时七、教材《计算机操作系统》(第2版),庞丽萍阳富民人民邮电出版社,2014年2月八、考核方式闭卷考试《操作系统原理》课程中的实验一.实验课时:12+8 (12为实验学时,8为课外实验学时)二.实验目的与要求掌握并熟悉Linux系统的用户界面及使用,包括linux下vi 的使用、c程序的编译和运行。
实现文件拷贝、进程及线程创建、进程同步等功能。
四.实验环境Linux系统五.基本实验内容与学时安排实验1 Linux系统的安装与配置(4学时)(1) 熟悉Linux操作系统的基本安装和配置;(2) 了解Linux操作系统的启动过程和桌面环境;(3) 掌握VMWare虚拟机的使用。
《操作系统》课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲操作系统课程教学大纲引言:操作系统是计算机科学与技术专业中一门重要的课程,其作为计算机系统的核心软件之一,在计算机科学与技术专业的学习中具有重要的地位。
本文将详细介绍操作系统课程的教学大纲,包括课程目标、主要内容、教学方法和评估方式等方面。
一、课程目标1. 培养学生对操作系统的基本概念和原理的理解;2. 掌握常见操作系统的设计与实现方法;3. 培养学生对操作系统的分析与设计能力;4. 开发学生的问题解决能力和团队合作能力。
二、主要内容1. 操作系统概述1.1 操作系统的定义与发展1.2 操作系统的功能与特点1.3 操作系统的分类与应用领域2. 进程管理2.1 进程的概念与特征2.2 进程的状态与转换2.3 进程调度算法2.4 进程同步与互斥2.5 进程通信与线程3. 存储管理3.1 存储器的层次结构与地址映射 3.2 内存分配与回收算法3.3 虚拟存储器与页面置换算法3.4 页面替换算法与缓存管理4. 文件管理4.1 文件系统的组织与管理4.2 文件的逻辑结构与物理结构 4.3 文件的存取与共享4.4 文件的保护与安全性5. 设备管理5.1 设备的分类与特性5.2 设备的分配与控制5.3 设备的中断与异常处理5.4 设备驱动程序设计三、教学方法1. 理论讲授:通过教师的讲解,向学生介绍操作系统的基本概念、原理和设计方法等内容;2. 实验演示:设计实际的操作系统实验,让学生通过实践加深对操作系统的理解;3. 小组讨论:组织学生分成小组,进行课堂讨论,提高学生的问题解决和团队合作能力;4. 课程项目:指导学生参与操作系统的开发项目,锻炼学生的实践能力和创新能力。
四、评估方式1. 平时成绩:包括作业、实验报告和课堂参与等;2. 期中考试:测试学生对操作系统知识的理解和掌握程度;3. 期末考试:全面检验学生对操作系统课程的综合能力。
五、参考教材1. 《现代操作系统》(第四版),作者:Andrew S. Tanenbaum;2. 《操作系统概念》(第九版),作者:Abraham Silberschatz、Peter B. Galvin、Greg Gagne。
《操作系统》实验教学大纲
《操作系统》实验教学大纲实验名称:操作系统实验实验课程:计算机科学与技术、软件工程、电子信息工程实验学时:24学时(12次课程实验)实验目的:1.通过操作系统实验,学生将深入了解操作系统的原理和设计。
2.学生将掌握操作系统的基本概念和常用技术。
3.提高学生的实践能力和创新能力,培养学生的团队合作精神。
实验内容:1.实验一:操作系统基本概念-实验介绍:了解操作系统的基本概念和基本功能。
-实验要求:学生通过阅读文献或参考书籍,掌握操作系统的基本概念。
-实验过程:学生通过讨论或小组讨论的方式,给出操作系统的定义和基本功能列表。
2.实验二:进程管理-实验介绍:通过实验来学习进程管理的基本概念和常用算法。
-实验要求:学生通过自己编写程序,实现进程的创建、销毁和调度。
-实验过程:学生根据给定的问题,设计进程模型并实现相应的程序。
3.实验三:内存管理-实验介绍:了解内存管理的基本概念和常用算法,学习虚拟内存技术的原理。
-实验要求:学生通过编写程序,实现内存分配和回收的算法。
-实验过程:学生通过模拟内存分配和回收的过程,理解内存管理的基本原理。
4.实验四:文件系统-实验介绍:了解文件系统的基本概念和常用算法,学习文件管理的基本原理。
-实验要求:学生通过编写程序,实现文件的创建、删除和查找。
-实验过程:学生通过模拟文件的创建、删除和查找的过程,理解文件管理的基本原理。
5.实验五:设备管理-实验介绍:通过实验学习设备管理的基本概念和常用算法,了解设备驱动程序的实现原理。
-实验要求:学生通过编写程序,模拟设备的控制和管理。
-实验过程:学生通过模拟设备的请求、分配和释放的过程,理解设备管理的基本原理。
6.实验六:作业调度-实验介绍:通过实验学习作业调度的基本概念和常用算法。
-实验要求:学生通过编写程序,实现作业的调度。
-实验过程:学生通过输入作业和作业调度算法,模拟作业调度的过程。
实验评定:-实验报告:60%-实验成果:20%-实验操作:20%实验环境:- 操作系统:Linux、Windows实验要求:-学生需认真完成实验任务,编写实验报告。
《操作系统》实验教学大纲
《操作系统》实验教学大纲(Operating System)课程代码:0600008实验学时:20学时先修课程:《C程序设计语言》、《数据结构》一、目的要求目的:旨在使学生进一步巩固课堂上所学的理论知识,深化理解和灵活掌握教学内容;培养学生实现算法的能力和编程解决实际问题的动手能力。
要求:要求学生在上机前应认真做好各种准备工作,熟悉机器的操作系统和语言的集成环境,独立完成算法编制和程序代码的编写;要学会程序调试与纠错;每次实验后要交实验报告。
二、实验项目内容及学时分配实验一、进程调度(6学时)1. 实验目的要求利用某一门高级程序设计语言编写和调试一个简单的进程调度程序,调度算法可任意选择。
加深对于进程调度和各种调度算法的理解。
2. 实验主要内容设计一个有n个进程(可假定系统有五个进程)共行的进程调度程序。
每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。
PCB中应包含下列信息:进程名、进程优先数、进程需要运行的时间、占用CPU的时间及进程的状态等,且可按调度算法的不同而增减。
各进程的优先数或轮转时间片数,以及进程运行需要的时间片数,均由伪随机数发生器产生;调度程序应包含2到3种不同的调度算法,运行时可任选一种;每个进程处于运行R、就绪W和完成F三种状态之一,假定初始状态都为就绪状态W;系统能显示或打印各进程状态和参数的变化情况。
3. 实验类别:专业4. 实验类型:验证5. 实验要求:必做6. 主要仪器:微型计算机实验二、银行家算法(4学时)1. 实验目的要求理解银行家算法,掌握进程安全性检查的方法及资源分配的方法。
2. 实验主要内容编写模拟银行家算法的程序,并验证所编写程序的正确性。
3. 实验类别:专业4. 实验类型:验证5. 实验要求:必做6. 主要仪器:微型计算机实验三、虚拟存储器管理(6学时)1. 实验目的要求利用某一门高级程序设计语言,实现存储分配算法。
通过请求页式管理中页面置换算法了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
《操作系统》教学大纲
《操作系统》教学大纲一、课程概述操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责管理和控制计算机的硬件与软件资源,为用户和应用程序提供一个方便、高效、安全的工作环境。
本课程旨在让学生深入理解操作系统的基本概念、原理、结构和功能,掌握操作系统的设计与实现方法,培养学生分析和解决操作系统相关问题的能力。
二、课程目标1、使学生掌握操作系统的基本概念、原理和功能,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等。
2、让学生了解操作系统的设计与实现方法,培养学生的系统思维和工程实践能力。
3、帮助学生掌握操作系统的性能优化和资源管理策略,提高系统的效率和稳定性。
4、培养学生独立思考和解决问题的能力,能够运用所学知识分析和解决实际操作系统中的问题。
三、课程内容(一)操作系统概述1、操作系统的定义、功能和分类。
2、操作系统的发展历程和趋势。
3、操作系统的体系结构和运行机制。
(二)进程管理1、进程的概念、状态和转换。
2、进程控制块(PCB)的结构和作用。
3、进程的同步与互斥。
4、线程的概念和实现。
(三)内存管理1、内存管理的基本概念和功能。
2、内存分配算法和策略。
3、虚拟内存的概念和实现。
4、页面置换算法。
(四)文件系统1、文件和文件系统的概念。
2、文件的逻辑结构和物理结构。
3、文件目录的组织和管理。
4、文件的访问控制和保护。
(五)设备管理1、设备管理的基本概念和功能。
2、设备的分类和特性。
3、设备驱动程序的原理和实现。
4、设备分配和回收策略。
(六)操作系统的安全性和可靠性1、操作系统的安全机制和策略。
2、操作系统的可靠性保障措施。
3、容错技术和故障恢复。
(七)操作系统的性能优化1、性能评估指标和方法。
2、操作系统的优化策略和技术。
四、教学方法1、课堂讲授:通过讲解基本概念、原理和算法,让学生建立起操作系统的知识体系。
2、实验教学:安排相关实验,让学生亲自动手实践,加深对操作系统的理解和掌握。
3、案例分析:通过实际操作系统的案例分析,培养学生解决实际问题的能力。
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操作系统原理课程教学大纲
执笔人:杨雪审订人:张其前
开课系部:计算机与信息技术系编写日期: 2013.12(修订)课程中文名称: 操作系统原理课程英文名称 Operating system 课程编码: 07207010 课程类别:专业核心
适用专业;计算机科学与技术专业(网络安全执法方向) 总课时: 48 理论课时: 33 实践课时: 15 上机练习学时: 0 先修课程:高级语言程序设计、计算机组成原理
基本教材:《计算机操作系统(第三版)》.汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛等. 西安电子科技大学出版社《操作系统实验教程》.陆松年. 电子工业出版社
参考书:
[1] 《现代操作系统》(第二版)。
陈向群等译.机械工业出版社. 2005.09
[2] 《深入理解计算机系统》。
龚奕利,雷迎春译.机械工业出版社. 2011.1
[3] 《操作系统:精髓与设计原理》(第五版)。
陈渝译.电子工业出版社. 2006.2
[4] 《操作系统设计与实现》(第三版)。
陈渝,谌卫军译.电子工业出版社. 2007.3
一、课程的性质、目的和任务
本课程为计算机技术应用专业网监方向班和信息警务方向班的专业必修课,公安专业的专业选
修课,属于技术性、工程性和实践性很强的工程技术基础类课程。
是一门涉及较多硬件知识的计算
机系统软件课程。
操作系统是计算机系统中最基本的系统软件,它直接控制和管理着计算机的软硬
件资源。
通过本课程的学习,了解计算机操作系统的发展史以及目前流行的操作系统的功能特点;
掌握多道程序技术、并发执行程序、虚拟存储、地址重定位、分时等技术要点;理解UNIX的处理
机调度、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理的原理;熟练掌握UNIX操作系统用户接口及
系统调用方法。
二、课程的基本要求
1.理解操作系统的目标、作用和模型;了解操作系统的发展过程;了解操作系统的特征和服务;掌握操作系统的特点及功能与分类;了解操作系统的进一步发展。
2.理解前驱图与程序执行;了解进程的描述与状态变换;掌握进程的控制过程。
3.理解进程同步的基本概念;理解信号量机制,临界区,生产者与消费者问题;了解经典进程同步问题,了解进程的同步与互斥概念,掌握用信号量机制解决进程同步问题。
4.了解调度的类型与模型;掌握各种进程调度算法;理解死锁的基本概念;了解死锁的产生的条件,死锁的预防与避免。
5.理解程序的装入和链接;理解连续分配存储管理方式,掌握地址重定位、内存扩充技术、各种存储管理方法;掌握分页存储管理方式;掌握分段存储管理方式。
6.理解虚拟存储器的概念;理解请求分页存储管理方式,了解实现虚拟存储的方式;掌握页面分配与置换算法,了解系统抖动概念;了解请求分页系统的性能分析。
7.了解数据传送控制方式;理解中断技术与缓冲技术;掌握设备分配原则和算法,I/O进程的控制方法;了解设备驱动程序。
8.理解文件系统的概念;理解文件的逻辑结构与物理结构;掌握文件存储空间管理;掌握文件的目录管理与存取控制,文件的存储结构;了解文件的使用与文件系统的层次模型。
三、课时分配表
《操作系统原理》课程教学内容课时分配表
四、课程的基本内容
第一章操作系统引论(3课时)
教学目的与要求:掌握操作系统的概念,了解操作系统的发展过程,掌握操作系统的七种基本类型,掌握操作系统的五个基本功能。
本章教学重点:
1.操作系统的目标和作用
2.操作系统的形发展过程
3.操作系统基本特性
4.操作系统的主要功能
操作系统的作用、单道、多道批处理系统、分时、实时技术,并发性、共享性、虚拟技术、异步性,处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能、操作系统与用户之间的接口。
第二章进程管理( 6 课时)
教学目的与要求:理解前驱图与程序执行;了解进程的描述与状态变换;掌握进程的控制过程。
理解进程同步的基本概念;理解信号量机制,临界区,生产者与消费者问题;了解经典进程同步问题,了解进程的同步与互斥概念,掌握用信号量机制解决进程同步问题。
本章教学重点:
1.进程的基本概念
2.进程控制
3.进程通信
4.线程
第一节进程的基本概念、进程控制
1.进程的基本概念
程序的顺序执行及其特征、前趋图、程序的并发执行及其特征、进程的特征与状态、进程
控制块。
2.进程控制
进程的创建与终止、进程的挂起与激活。
第二节进程通信与线程
1.进程通信
进程同步的概念、信号量机制、信号量的应用;进程通信的类型,消息传递的实现方法、消息传递系统实现中的若干问题、消息缓冲队列通信机制。
2.线程
线程的基本概念、线程间的同步和通信、线程的实现方式、线程的实现。
第三章处理机调度与死锁(6课时)
教学目的与要求:理解处理机调度的层次和模型、理解多线程的基本概念及调度算法,理解死锁产生的原因及必要条件,掌握预防死锁的办法。
本章教学重点:
1.处理机调度的层次
2.调度队列模型和准则
3.调度算法
4.产生死锁的原因和必要条件
5.预防死锁的办法
第一节处理机调度与调度算法
1.处理机调度层次
高级调度、低级调度、中级调度。
2.调度队列模型和准则
调度队列模型、选择调度方式和调度算法的若干准则。
3.调度算法
先来先服务和短作业优先算法、高优先权优先算法。
第二节产生死锁的原因及预防死锁
1.产生死锁的原因和必要条件
产生死锁的原因及必要条件、处理死锁的基本方法。
2.预防死锁
预防死锁、系统安全状态、利用银行家算法避免死锁。
第四章存储器管理( 6课时)
教学目的与要求:掌握存储管理的基本功能及内存的分配、回收、共享与保护,掌握分区存储管理的基本原理及分区的分配与回收,掌握页式、段式与段页式管理的基本思想、实现原理、置换算法和优缺点。
本章教学重点:
1.存储器的层次结构
2.程序的装入和链接
3.连续分配方式
4.基本分页存储管理方式
5.基本分段存储管理方式
6.虚拟存储器的基本概念
第一节存储器的结构与分配方式
1.存储器的层次结构
多级存储器结构、主存储器与寄存器、高速缓存和磁盘缓存。
2.程序的装入和链接
程序的装入、程序的链接。
3.连续分配方式
单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配。
第二节离散式存储管理方式、虚拟存储器的基本概念
1.基本分页存储管理方式
页面与页表、地址变换机构、两级和多级页表。
2.基本分段存储管理方式
分段存储管理方式的引入、分段系统的基本原理、信息共享、段页式存储管理方式。
3.虚拟存储器的基本概念
程序的局部性原理、虚拟存储器的概念及特征。
第五章设备管理(3课时)
教学目的与要求:了解数据传送控制方式;理解中断技术与缓冲技术;掌握设备分配原则和算法,I/O进程的控制方法;了解设备驱动程序。
本章教学重点:
1.I/O系统
2.I/O控制方式
3.I/O软件
4.磁盘存储器的管理
I/O设备、设备控制器、I/O通道、总线系统;程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、直接存储器访问I/O控制、I/O通道控制方式;I/O软件的设计目标和原则、中断处理程序、设备驱动程序、设备独立性软件;磁盘性能与调度,磁盘高速缓存、提高磁盘I/O速度的方法、廉价磁盘冗余阵列。
第六章文件管理(6课时)
教学目的与要求:掌握文件系统的概念,理解文件的逻辑结构与存取方法,理解文件的物理结构与存储设备,掌握文件存储空间管理和目录管理,掌握文件存取控制和使用,了解文件系统的层次模型。
本章教学重点:
1.文件和文件系统
2.文件的逻辑结构
3.外存分配方式
4.目录管理
5.文件存储空间的管理
第一节文件逻辑结构与文件系统
1、文件和文件系统
文件、记录和数据项,文件类型和文件系统类型、文件操作。
2、文件的逻辑结构
文件逻辑结构的类型、顺序文件、索引文件、直接文件和哈希文件。
3、外存分配方式
连续分配、链式分配、FAT和NTFS技术。
第二节目录管理和文件存储空间的管理
1.目录管理
文件控制块和索引节点、目录结构和文件查询技术。
2.文件存储空间的管理
空闲表法和空闲链表法、位示图法、成组链接法。
五、课内实验(实训)安排(实验课教学大纲另行制订,此处只简要标注下列内容)
六、课外教学要求
计算机操作系统是计算机及其相关专业的一门重要的基础课程,操作系统是计算机系统中最基本的系统软件,它直接控制和管理着计算机的软硬件资源,作用就是把计算机和计算机的用户联系起来。
先修课程为《高级语言程序设计》、《计算机组成原理》。
七、考核方式及成绩评定
1、本课程的教学环节包括课堂讲授,学生自学,习题,答疑,实验和期末考试。
通过上述基本教学步骤,巩固和拓展学生的所学知识。
2、考核方式:平时成绩占40%,卷面成绩占60%,考试方式为闭卷考试。
八、必要说明。