106250-操作系统(第5版)-3-《操作系统教程》(5版)教学计划说明全

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<<操作系统教程>>(第5版)
教学计划说明
各学校和学院在教学计划、教学要求、课程设置、学时安排、教学大纲，乃至学生程度等方面存在种种差异，采用本教材授课时，应酌情对内容进行取舍。

课时充分时，可考虑讲授全部内容，否则，突出基本内容，简化实例，重点讲述原理。

(1)共安排54学时(每周3学时×(18)周)讲课，期中和期末测验另行安排时间。

(2)许多院校每学期讲课时间少于18周或有更多学时，则有些章节可以适当减少或增加学时，有些内容可精简不讲或略讲。

同时可以安排课堂讨论，采用分组研讨，课堂汇报，集体评论的形式。

“讨论题”可在电子资料中找到。

(3)采用ppt配合讲课，每次讲授的信息量较大，讲课速度可以提高，ppt讲稿可供学生下载，便于课后复习。

(4)第8章可略去部分或全部，以压缩课时，或者作为一次学术讲座。

(5)操作系统是一门实践性、应用性很强的课程，如果仅仅学习理论知识是很难达到理想教学效果的，必须配合上机实验，既可以单独开课，也可作为课程的一部份。

南京大学在原理教学部分--设计了“模拟类实验”配合原理教学同步进行，可参考本书网站。

实验教学部分—包含了“内核类和应用类实验”，请参考由高教育出版社出版的配套教材<<Linux操作系统实验教程>>。

(6)考试范围重点放在基本概念、基本原理和基本技术方面，实例及涉及具体操作系统细节的内容可以不作为考试范围和要求的重点。

(7)学生成绩考核采取综合评定方式，由以下部分组成：作业10-15%、上机实习20%、课程测验10-15%、期终考试60-50%。

各校可根据具体情况调整比例(实验课也可单独开设，另计学分)。

(8)由于习题较多，思考题由学生自行选做，作业仅布置应用题，每学期拟做50题左右。

注意“应用题参考答案”及“考研真题和参考答案”仅供给选
择本教材院校的老师参考，不直接提供给学生使用，每学期均有多所院校学生来函索求答案，我们都会婉言拒绝。

如发现参考答案有误，请与作者联系。

54学时教学计划
第1章操作系统概论（6学时）
1.1操作系统概观
1.1.1 操作系统与计算机系统
1.1.2 操作系统资源管理技术
1.1.3 操作系统定义和作用
1.1.4 操作系统功能和特性
1.2 操作系统形成和发展
1.2.1 人工操作阶段
1.2.2 执行系统阶段
1.2.3 多道程序设计和操作系统形成
1.2.4 操作系统发展和分类
1.3 操作系统基本服务和用户接口
1.3.1 基本服务和用户接口
1.3.2 程序接口与系统调用
1.3.3 操作接口与系统程序
1.3.4 Linux系统调用及实现机制
1.4 操作系统结构和运行模型
1.4.1 操作系统结构分类
1.4.2 操作系统结构设计
1.4.3 操作系统内核
1.4.4 操作系统运行模型
1.5 流行操作系统简介(可删内容，用于自学) 1.5.1 UNIX操作系统
1.5.2自由软件和Linux操作系统
1.5.3 IBM操作系统
1.6 本章小结
习题1
第2章处理器管理（10学时）
2.1处理器状态
2.1.1处理器
2.1.2程序状态字
2.2 中断技术
2.2.1中断概念
2.2.2中断源分类
2.2.3中断和异常的响应及服务
2.2.4中断事件处理原则
2.2.5中断优先级和多重中断
2.2.6 Linux中断处理
2.3进程及其实现
2.3.1进程定义和属性
2.3.2进程状态和转换
2.3.3进程描述和组成
2.3.4进程上下文切换与处理器状态转换
2.3.5进程控制和管理
2.4线程及其实现
2.4.1引入多线程的动机
2.4.2多线程环境中的进程与线程
2.4.3 线程的实现
2.5 Linux进程
2.6处理器调度
2.6.1处理器调度层次
2.6.2选择调度算法原则
2.6.3作业管理与调度
2.6.4低级调度功能和类型
2.6.5作业调度和低级调度算法
2.7Linux调度算法
2.7.1 Linux v2.4调度算法
2.7.2 Linux v2.6 调度算法
2.8 本章小结
习题2
第3章同步、互斥和死锁（10学时）3.1并发进程
3.1.1顺序程序设计
3.1.2并发程序设计
3.1.3进程的交互：竞争和协作
3.2临界区管理
3.2.1互斥和临界区
3.2.2临界区管理的尝试
3.2.3实现临界区管理的软件算法
3.2.4实现临界区管理的硬件设施
3.3 信号量和PV操作
3.3.1同步和同步机制
3.3.2信号量与 PV 操作
3.3.3信号量实现互斥
3.3.4信号量解决 5 位哲学家吃通心面问题
3.3.5信号量解决生产者--消费者问题
3.3.6信号量解决读者--写者问题
3.3.7信号量解决理发师问题
3.4管程
3.4.1管程和条件变量
3.4.2管程的实现
3.4.3 管程解决进程同步问题
3.5进程通信
3.5.1信号通信机制
3.5.2管道通信机制
3.5.3共享主存通信机制
3.5.4消息传递通信机制
3.6操作系统并发问题解决方案小结
3.7死锁
3.7.1死锁产生
3.7.2死锁防止
3.7.3死锁避免
3.7.4死锁检测和解除
3.8Linux同步和通信机制
3.8.1 Linux 内核同步机制
3.8.2 System Ⅴ IPC 进程同步机制3.9本章小结
习题3
第4章存储管理（10学时）
4.1 存储器工作原理
4.1.1存储器层次
4.1.2 地址转换与存储保护
4.2 连续存储空间管理
4.2.1固定分区存储管理
4.2.2可变分区存储管理
4.2.3主存不足的存储管理技术
4.3分页存储管理
4.3.1分页存储管理基本原理
4.3.2翻译快表
4.3.3分页存储空间分配和去配
4.3.4分页存储空间页面共享和保护
4.3.5多级页表
4.3.6 反置页表
4.4分段存储管理
4.4.1程序分段结构
4.4.2分段存储管理基本原理
4.4.3分段存储管理共享和保护
4.4.4分段和分页比较
4.5虚拟存储管理
4.5.1虚拟存储器概念
4.5.2请求分页虚拟存储管理
4.5.3请求段页式虚拟存储管理
4.6存储管理方案和虚存页面替换算法小结4.7Linux虚拟存储管理
4.7.1物理主存管理
4.7.2进程虚拟地址空间管理
4.7.3页表机制
4.7.4缺页异常处理
4.8 本章小结
习题4
第5章设备管理（5学时）
5.1 I/O硬件原理
5.1.1 I／O 系统
5.1.2 I／O 控制方式
5.1.3设备控制器
5.2 I／O 软件原理
5.2.1 I／O 软件设计目标和原则
5.2.2 I／O 中断处理程序
5.2.3 I／O 设备驱动程序
5.2.4独立于设备的 I／O 软件
5.2.5用户空间的 I／O 软件
5.3缓冲技术
5.3.1单缓冲
5.3.2双缓冲
5.3.3多缓冲
5.4驱动调度技术
5.4.1存储设备的物理结构
5.4.2循环排序
5.4.3优化分布
5.4.4搜查定位
5.4.5提高磁盘 I／O 速度的方法
5.4.6 Linux磁盘I/O调度程序5.5设备分配
5.5.1设备独立性
5.5.2设备分配和及其数据结构5.6虚拟设备
5.6.1问题的提出
5.6.2 SPOOLing 设计与实现
5.6.3 SPOOLing 应用
5.7 Linux设备管理
5.7.1设备管理概述
5.7.2字符设备
5.7.3块设备
5.8本章小结
习题5
第6章文件管理（6学时）
6.1文件
6.1.1文件概念和命名
6.1.2文件类型和属性
6.1.3文件存取方法
6.2文件目录
6.2.1文件控制块、文件目录与目录文件
6.2.2层次目录结构
6.2.3文件目录检索
6.3文件组织与数据存储
6.3.1文件逻辑结构
6.3.2文件物理结构
6.4文件系统功能及实现
6.4.1文件类系统调用
6.4.2文件共享
6.4.3文件空间管理
6.4.4主存映射文件
6.4.5虚拟文件系统
6.4.6 文件系统性能和可靠性问题
6.5 Linux文件系统
6.5.1 Linux 文件系统结构
6.5.2 VFS数据结构及管理
6.5.3 VFS文件系统调用实现
6.5.4 Linux文件系统高速缓存机制
6.5.5 Linux ext2 文件系统
6.5.6 Linux proc文件系统
6.6本章小结
习题7
第7章操作系统安全与保护（4学时）
7.1安全性概述
7.2安全策略
7.2.1 安全需求和安全策略
7.2.2 访问支持策略
7.2.3 访问控制策略
7.3安全模型
7.3.1安全模型概述
7.3.2安全模型示例(仅介绍BLP) 7.4安全机制
7.4.1硬件安全机制
7.4.2认证机制
7.4.3 授权机制
7.4.4 加密机制
7.4.5 审计机制
7.5 安全操作系统的设计和开发
7.5.1 安全操作系统结构和设计原则
7.5.2 安全操作系统开发
7.5.3 信息系统安全评价标准简介
7.6 Linux安全机制
7.7本章小结
习题7
第8章操作系统技术新进展（3学时）(作为讲座) 8.1多处理器与多计算机系统
8.1.1并行处理系统
8.1.2对称式共享存储系统
8.1.3集群系统
8.2基于网络的计算模式
8.2.1网络计算
8.2.2分布计算
8.2.3云计算
8.3多核与超线程
8.3.1多核的提出
8.3.2多核处理器的技术优势
8.3.3多核计算机系统设计考虑
8.3.4多核操作系统设计考虑
8.4并行处理环境下的同步与调度
8.4.1同步粒度
8.4.2并行环境下的同步
8.4.3多处理器调度
8.5本章小结
习题8。