操作系统教学大纲
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。
计算机操作系统课程教学大纲
计算机操作系统课程教学大纲一、课程概述本课程旨在介绍计算机操作系统的基本概念、原理和技术，培养学生对操作系统的深入理解和掌握，为后续学习相关课程奠定基础。
二、课程目标1. 着重介绍操作系统的基本概念和原理，让学生了解操作系统的作用和重要性；2. 引导学生深入理解操作系统的运行机制和管理方法；3. 培养学生分析和解决操作系统问题的能力；4. 掌握操作系统的常见功能和技术，如进程管理、内存管理、文件系统等；5. 培养学生的团队合作能力和实践能力，通过实验和项目来巩固所学知识。
三、教学内容和学时安排1. 操作系统概述（4学时）- 操作系统的定义和发展历程- 操作系统的主要功能和作用- 操作系统的分类和常见例子2. 进程管理（10学时）- 进程的基本概念和进程控制块- 进程的状态和状态转换- 进程的调度算法和调度策略- 进程同步与进程通信- 死锁的概念和避免策略3. 内存管理（8学时）- 内存的层次结构和地址空间- 内存分配和回收的基本方法- 页面置换算法和内存页面置换策略- 虚拟内存的概念和地址映射技术- 内存保护和内存扩展技术4. 文件系统（8学时）- 文件系统的基本概念和组织结构- 文件的逻辑结构和物理结构- 文件的访问控制和权限管理- 文件系统的存储管理和数据恢复技术 - 磁盘调度算法和磁盘缓存技术5. 输入输出系统（6学时）- 输入输出设备的种类和特点- 输入输出控制器和设备驱动程序- 缓冲区管理和数据传输方式- 输入输出中断处理和中断机制- 输入输出软件和设备驱动的编写6. 分布式系统和并发处理（8学时）- 分布式系统的概念和基本特点- 分布式系统的组织结构和通信机制- 并发处理的概念和基本原理- 并发控制和互斥访问技术- 进程间通信和进程远程调用技术四、教学方法和评价方式教学方法包括讲授、讨论、实验和项目实践等。
通过教师主导的讲授，引导学生理解操作系统的基本概念和原理。
通过小组讨论和案例分析，培养学生的分析和解决问题的能力。
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。
操作系统-教学大纲
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。
2. 作业和项目：布置操作系统相关的作业和项目，评估学生的实践操作能力和综合应用能力。
3. 实验报告：要求学生书写操作系统实验报告，评估学生的实验设计和分析能力。
4. 期末考试：通过期末考试全面检测学生对操作系统理论和实践的掌握情况。
教材和参考书目：1. 教材：- 《操作系统原理》- 《现代操作系统》2. 参考书目：- 《深入理解计算机系统》- 《操作系统概念》- 《操作系统导论》备注：以上为操作系统课程的教学大纲，可根据具体的课程设置和学校要求进行调整和补充。
《操作系统》课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：10411290课程名称（中/英文）：操作系统/Operating System课程类别：专业基础课学分：3.5总学时：56理论学时：48实验/实践学时：8适用专业：数据科学与大数据技术适用对象：本科先修课程：计算机组成与系统结构、java程序设计、数据结构教学环境：多媒体开课学院：计算机与信息工程学院二、课程简介《操作系统》是高校软件工程专业的一门专业核心课，是后续专业课程的理论基础，本课程讲述操作系统的基本原理，主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析，对其中的重要算法辅以实验,以加深对理论知识的理解和掌握。
主要内容包括操作系统概论；进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与互斥以及进程管理的常用算法；处理机调度的策略和处理死锁的方法；存储器管理的方案和分配算法以及存储保护和共享；文件系统的运行机制及关键的数据结构；设备与系统的结合方式，设备驱动程序的结构及加载机制。
通过该课程的学习要求学生理解和掌握操作系统的原理和实现方法，培养分析、比较操作系统实现方法优劣的基本能力，加深对操作系统的理解，提高深入编程和借鉴操作系统的设计思想和算法的能力。
本课程主要讲述操作系统的原理，使学生不仅能够从操作系统内部了解操作系统的工作原理，而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。
主要内容包括：操作系统的概论；操作系统的作业管理；操作系统的文件管理原理；操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程同步和互斥等；操作系统的各种存储管理方式以及存储保护和共享；操作系统的设备管理原理。
三、课程教学目标2.课程教学目标及其与毕业要求指标点、主要教学内容的对应关系四、教学内容第一章操作系统引论1.主要内容：阐述操作系统的目标和作用；操作系统的发展过程；操作系统基本特性；操作系统主要功能；操作系统的结构设计。
2.基本要求：掌握操作系统的定义；理解操作系统目标、作用和功能；。
3.重点：操作系统的定义与功能。
《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。
计算机操作系统课程教学大纲
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4.1 主教材：《计算机操作系统教程》4.2 参考资料：- 《现代操作系统》- 《深入理解计算机系统》- 《操作系统概念》- 《操作系统导论》五、考核要求5.1 平时成绩：包括课堂表现、实验报告与作业完成情况等5.2 考试成绩：期末闭卷考试，占总成绩的60%5.3 实验成绩：学生实验报告评分，占总成绩的20%5.4 作业成绩：学生作业评分，占总成绩的20%六、课程评价与改进6.1 学生评价：定期进行学生评价，收集学生对课程的反馈意见6.2 教师评价：对学生的学习情况进行评价，及时调整教学策略6.3 课程改进：结合学生评价与教师总结，不断改进课程内容与教学方法，提高教学质量。
《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》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；4、实验实践：完成实验和实践任务，提高学生的实际操作能力。
六、教材和参考书本课程使用的教材为《操作系统概念》（第9版），由Abraham Silberschatz、Peter B. Galvin和Greg Gagne合著，由人民邮电出版社出版。
同时，学生可以参考以下参考书：1、《操作系统设计与实现》（第3版），由陈渝和谌卫军合著，由电子工业出版社出版；2、《现代操作系统》（第4版），由Andrew S. Tanenbaum合著，由机械工业出版社出版；3、《操作系统概念》（第8版），由Abraham Silberschatz、PeterB. Galvin和Glenn H. Babb合著，由机械工业出版社出版。
《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》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：《操作系统》总学时与学分：72学时 4学分课程性质：专业必修课授课对象：计算机科学与技术专业二、课程教学目标与任务操作系统原理是一门专业基础课程，是涉及考研等进一步进修的重要课程，是计算机体系中必不可少的组成部分。
本课程的目的和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，掌握操作系统的使用和一般的管理方法，从而为学生以后的学习和工作打下基础。
三、学时安排课程内容与学时分配表章节内容学时第一章操作系统引论5第二章进程管理12第三章处理机调度与死锁12第四章存储管理12第五章设备管理10第六章文件管理8第七章操作系统接口4第八章网络操作系统3第九章系统安全性3第十章UNIX操作系统3四、课程教学内容与基本要求第一章操作系统引论教学目标：通过本章的学习，使学生掌握操作系统的概念，操作系统的作用和发展过程，知道操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对计算机系统的首次扩充，是现代计算机系统必须配置的软件。
基本要求：掌握操作系统的目标和作用、发展过程、基本特征及主要功能；了解操作系统的结构设计本章重点：操作系统的概念、作用，操作系统的基本特征以及操作系统的主要功能。
本章难点：操作系统基本特征的理解，操作系统主要功能的体现。
教学方法：讲授与演示相结合1．操作系统的目标和作用：操作系统的目标、作用、推动操作系统发展的主要动力。
2. 操作系统的发展过程：无操作系统的计算机系统、批处理系统、分时系统、实时系统、微机操作系统的发展。
3．操作系统的基本特征：并发性和共享性、虚拟和异步性。
4. 操作系统的主要功能：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。
5. OS结构设计。
第二章进程管理教学目标：通过本章的学习使学生了解在现代的操作系统中程序并不能独立运行，作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。
操作系统所具有的四大特征也都是基于进程而形成的，并可以从进程的观点来研究操作系统。
基本要求：掌握进程的概念、进程同步的概念、实现进程同步于互斥的基本方法、进程的通信；了解管程机制与线程。
本章重点：进程基本特征，进程控制块的组成，进程基本状态极其状态的转换，进程同步的概念与信号量的应用，管程的概念与应用，进程通信的实现，线程的概念与控制。
本章难点：进程基本状态极其状态的转换，进程同步的概念与信号量的应用，管程的概念与应用。
教学方法：讲授与演示相结合主要内容：1. 进程的基本概念：程序的顺序执行与并发执行、进程的特征与状态、进程控制块。
2．进程控制块：进程的创建于终止、进程的阻塞与唤醒。
3. 进程同步：进程同步的基本概念、信号量机制与应用。
4. 经典进程的同步问题：生产者与消费者问题、哲学家进餐问题、读者与写者问题。
5. 进程通。
6. 线程。
第三章处理机调度与死锁教学目标：通过本章的学习使学生了解在现代的多道程序环境下，进程的数目往往要多于处理机的数目，因此要按照一定的算法动态的把处理机分配给就绪队列中的一个进程使之执行。
基本要求：处理机调度的基本概念、调度算法、产生死锁的原因和必要条件、预防死锁的方法；了解实时调度、多处理机系统中调度及死锁的检测和解除。
本章重点：高、中、低三级调度的概念，不同调度算法的应用，进程的分配与调度方式，产生死锁的原因与必要条件，预防死锁的方法。
本章难点：不同调度算法的应用，进程的分配与调度方式，预防死锁的方法教学方法：讲授与演示相结合1. 处理机调度的层次：高级调度、中级调度、低级调度。
2. 调度队列模型和调度准则：调度队列模型、调度准则。
3. 调度算法：先来先服务算法和短作业（进程）优先调度算法、高优先权优先调度算法、基于时间片的轮转调度算法。
4. 实时调。
5. 产生死锁的原因和必要条件：产生死锁的原因和必要条件、处理死锁的基本方法。
第四章存储管理教学目标：通过本章的学习使学生了解对内存加以有效的管理不仅直接影响到存储器的利用率而且还对系统性能有重大影响，因此掌握有关内存管理的方法和策略。
基本要求：掌握各种存储管理方法及页面置换算法；了解程序的装入和链接方法。
本章重点：固定分区分配、动态分区分配、可重定位分区分配的概念与实现，基本分页存储管理与基本分段存储管理方式的实现方法，虚拟存储器的概念与实现，请求分页与请求分段存储管理的应用，常用页面置换算法的原理与实现。
本章难点：虚拟存储器的概念与实现，请求分页与请求分段存储管理的应用，常用页面置换算法的原理与实现。
教学方法：讲授与演示相结合主要内容：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。
3. 连续分配方式：单一连续分配、分区式分配、伙伴系统、哈希算法、对换。
4. 基本分页存储管理方式：页面与页表、地址变换机构。
5. 基本分段存储管理机构：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。
6. 虚拟存储器的基本概念：虚拟存储器的引入、虚拟存储器的实现方法、虚拟存储器的特征7. 请求分页存储管理方式：请求分页中的硬件支持、内存分配策略和分配算法、调页策略。
8. 页面置换算法：最佳置换算法和先进先出置换算法、最近最久未使用置换算法、clock置换算法。
9. 请求分段存储管理方式：请求分段中的硬件支持、分段的共享和保护。
第五章设备管理教学目标：通过本章的学习使学生了解设备管理的基本任务是完成用户提出的I/O请求，提高I/O速率以及提高I/O设备的利用率。
基本要求: 掌握四种I/O控制方式、缓冲引入的原因、设备分配、磁盘调度算法；了解I/O系统、设备处理机磁盘存储器管理。
本章重点：通道的概念与外围设备的控制，缓冲管理的应用，设备独立性概念，斯普林系统的组成与作用，磁盘调度的方法。
本章难点：通道的概念，缓冲管理的应用，斯普林系统的组成与应用，磁盘调度方法。
教学方法：讲授与演示相结合主要内容：1. I/O系统概述2. I/O控制方式：程序控制方式、中断控制方式、直接存储器控制方式、通道控制方式。
3. 缓冲管。
4. I/O软件。
5. 设备分配：设备分配中的数据结构、设备分配时应该考虑的因素、独占设备的分配程序、SPOOLing技术。
6. 磁盘存储器的管。
第六章文件管理教学目标：通过本章的学习使学生了解到操作系统的文件管理模块负责管理放到外存上的大量的文件，并把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户。
基本要求：掌握文件和文件系统的概念、文件的逻辑结构和物理结构、目录管理方法等；了解文件存储空间的管理、文件的共享和保护及数据一致性控制。
本章重点：文件的逻辑结构与存储结构，目录查询技术应用，位示图法与成组链接法的概念与应用，重复数据的数据一致性问题。
本章难点：文件的逻辑结构与存储结构，位示图法与成组链接法的概念与应用。
教学方法：讲授与演示相结合主要内容：1. 文件和文件系统：文件和文件系统的概念、文件操作。
2. 文件的逻辑结构：顺序文件、索引文件、索引顺序文件。
3. 外存分配：连续和链接分配、FAT和NTFS技术、索引分配。
4. 目录管理：文件控制块、目录结构和目录查询技术。
5. 文件存储空间的管理：空闲表法和空闲链表法、位示图法和成组链接法。
6. 文件共享和文件保。
7. 数据一致性控制。
第七章操作系统接口教学目标：通过本章的学习使学生了解到用户接口可以以多种方式呈现在用户的面前，一种是联机命令形式，另一种是系统调用形式，还用现在流行的图形用户接口和网络用户接口。
基本要求：掌握联机接口命令；系统调用的概念、类型和实现、图形用户接口；了解shell命令语言、UNIX系统调用。
本章难点：重定向与管道命令，系统调用的概念与类型，系统调用的实现，UNIX系统调用的类型。
本章难点：重定向与管道命令，系统调用的概念与类型，系统调用的实现。
教学方法：讲授与演示相结合本章内容：1. 联机用户接口：联机用户接口及命令的类型、键盘终端处理程序、命令解释程。
2. Shell 命令语言。
3．系统调用：系统调用的基本概念、系统调用的类型和实现4. UNIX系统调。
5. 图形用户界：图形化用户界面、桌面、图标和任务栏、窗口和对话框。
第八章网络操作系统教学目标：通过本章的学习使学生了解到在计算机网络中配置操作系统是为了管理网络中的共享资源，实现用户通信以及向用户提供多种有效的服务。
基本要求：掌握网络操作系统的功能及提供的服务；了解网络的拓扑结构、客户/服务器模式、支持internet 和intranet的功能和服务、windows NT。
本章重点：计算机网络的拓扑结构，计算机广域网与局域网，客户/服务器模式的形成与其优点，网络操作系统的主要功能及提供的服务。
本章难点：计算机网络的拓扑结构，客户/服务器模式的形成。
教学方法：讲授与演示相结合本章内容：1. 计算机网络概述：拓扑结构、网络互连。
2. 网络体系结构：网络体系结构的基本概念、TCP/IP 网络体系结构。
3. Internet与Intrane。
4. 客户/服务器模：两层结构客户/服务器模式的局限性、三层结构客户/服务器模式、浏览器/服务器模式。
5. 网络操作系统的功能：数据通信功能、网络资源共享功能、网络管理功能。
6. 网络操作系统提供的服务：域名服务系统、目录服务、支持Internet提供的服务。
第九章系统安全性教学目标：通过本章的学习使学生了解如何确保在计算机系统中存储和传输数据的保密性、完整性和可用性。
基本要求：掌握系统安全性的内容和性质、对系统安全性进行威胁的类型；了解数据加密技术、认证技术、访问控制技术和防火墙技术。
本章重点：系统安全性的内容和性质及对系统安全性威胁的类型。
本章难点：维护系统安全的各种技术。
教学方法：讲授与演示相结合本章内容：1. 系统安全的基本概念：系统安全的内容和性质、系统安全威胁的类型。
2. 数据加密技术：数据加密的基本概念、网络加密的技术。
3. 认证技术：基于口令的身份认证、基于物理标志的认证技术、基于生物标志的认证技术、基于公开密钥的认证技术4. 访问控制技。
5. 计算机病毒：计算机病毒的基本概念、计算机病毒的类型、病毒的隐藏方式、病毒的预防和检测。
第十章 UNIX系统内核结构教学目标：通过本章的学习使学生了解UNIX操作系统是目前比较流行的操作系统之一，性能先进、功能强大、技术成熟，可靠性好，支持网络与数据库等。
基本要求：掌握UNIX的特征和内核结构及进程的控制和描述；了解进程的同步和通信及存储管理、设备管理、文件管理等。
本章重点： UNIX的特征和内核结构。
本章难点：UNIX的进程描述和进程控制机进程的同步和通信。
教学方法：讲授与演示相结合本章内容：1. UNIX系统概述：UNIX系统的发展史、UNIX系统的特征、UNIX系统的内核结构。