《操作系统原理》课程教学大纲
《操作系统原理》课程教学大纲
附件1:《操作系统原理》课程教学大纲制定(修订)人: 李灿平、郭亚莎制定(修订)时间: 2006年 7 月所在单位: 信息工程学院一、课程基本信息三、教学内容及基本要求第一章绪论本章简要介绍操作系统的基本概念、功能、分类以及发展历史。
同时讨论研究操作系统的几种观点。
§1.1 操作系统的概念本节介绍操作系统的基本概念，什么是操作系统以及操作系统与硬件软件的关系。
本节重点：操作系统与硬件软件的关系。
本节要求学生理解什么是操作系统，掌握操作系统与硬件软件的关系。
§1.2 操作系统的历史本节按器件工艺介绍操作系统的发展历史。
本节重点：多道程序系统的概念。
本节要求学生了解操作系统的发展历史，理解多道程序系统概念。
§1.3 操作系统的基本类型本节介绍常见的操作系统的类型、特点及适用的对象。
本节重点：批处理操作系统、分时系统、实时系统。
本节要求学生掌握上述三大操作系统的特点及适用对象。
§1.4 操作系统功能本节简单介绍操作系统的五个功能。
处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理）和用户接口。
本节要求学生了解上述功能。
§1.5 计算机硬件简介本节简单介绍计算机硬件系统。
本节要求学生自修。
§1.6 算法的描述本节介绍操作系统管理计算机系统的有关过程所用的描述算法。
本节要求学生掌握本书所采用的描述算法。
§1.7 研究操作系统的几种观点本节介绍研究操作系统的几种观点。
系统管理的观点，用户界面观点和进程管理观点。
本节要求学生了解上述三种观点。
第二章操作系统用户界面本章主要讨论操作系统的两个用户接口，并以UNIX系统为例，简单介绍用户接口的使用操作方法。
§2.1 作业的基本概念本节介绍作业的基本概念，什么是作业及作业组织（结构）。
本节重点：作业的基本概念。
本节要求学生掌握作业的基本概念，了解作业的组织。
§2.2 作业的建立本节介绍作业的几种输入方式和作业的建立过程。
中山大学《操作系统原理》
中山大学信息科学与技术学院计算机科学系 中山大学信息科学与技术学院计算机科学系课程教学大纲《操作系统原理》课程教学大纲课程名称：操作系统原理类别：专业必修课授课对象：本科生总学时：72学时适用专业：计算机科学与技术/信息安全开课学期：第五学期编写人员：丘静玉审核人员：印鉴编写日期：2006年4月一、教学目的操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，其他所有的系统软件和应用软件都必须依赖于操作系统的支持。
《操作系统原理》是计算机学科各相关专业的重要的必修课程之一，它在计算机知识结构中有着极其重要的地位和作用，可为学生较全面地建立起关于计算机系统的概念。
学生通过学习本课程应该达到以下目标：1.掌握操作系统的基本概念、原理、技术和方法，深入了解操作系统在计算机系统中的地位及作用，以及它与硬件和其它软件之间的关系，进而了解操作系统控制整个计算机系统执行的全过程，具有操作系统的整体概念。
2.能用程序设计语言编写、调试和运行操作系统的主要算法和功能模块。
3.了解一个以上主流操作系统的实现技术，熟练掌握应用。
4.获取知识的同时，掌握学科的基本规律及研究方法，初步培养自我拓展知识和运用知识的能力。
总之，本课程要求学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用和模型，从资源管理的角度领会操作系统的功能和实现过程，使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力，鼓励并初步培养学生的研究精神和能力。
二、教材选择1. 教学内容概述《操作系统原理》讲述操作系统的基本概念、原理和方法，其课程内容应包含《中国计算机科学与技术学科课程2002》（简称CCC2002）里列举的知识体系：CS-OS1至8。
从资源管理的角度来说，课程内容主要围绕操作系统的几个基本功能展开：（1） 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、目标、功能、发展历史和类型、操作系统的主要成就以及现代操作系统的特点等。
（2） 处理器管理：在进程概念的基础上讨论进程描述、进程控制、进程同步和互斥、死锁、饿死、线程、处理器调度等问题。
0910211操作系统原理教学大纲
《操作系统原理》课程教学大纲课程编号: 0910211课程名称：操作系统原理英文名称：Principle of Operating System课程类型: 必修课总学时：48 讲课学时：48 实验学时：0学时：48学分：3适用对象: 计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全先修课程：《高级语言程序设计》一、课程性质、目的和任务操作系统原理课程是计算机科学与技术、软件工程、网络工程和信息安全专业的一门主要技术基础课。
其目的是使学生了解操作系统的基本概念，掌握操作系统的基本原理、基本设计与实现技术，培养学生分析、开发、维护、设计操作系统的基本能力，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求1．理解计算机操作系统的概念、目标、作用、功能、结构、特征和服务。
2．理解多道程序和并发处理的概念，掌握进程状态的转换、进程的同步与通信、进程的调度与死锁的基本原理。
3．掌握各种存储管理方法和虚拟存储器技术。
4．掌握计算机输入输出设备的特性及其管理控制方法。
5．理解文件和文件系统的概念，掌握文件系统和磁盘存储器的管理方法与技术。
三、教学内容及要求1．操作系统引论(1) 操作系统的目标、作用和模型(2) 操作系统的发展过程(3) 操作系统的分类(4) 操作系统的特征和服务(5) 操作系统的功能(6) 常用的操作系统2. 进程的描述与控制(1) 前趋图和程序执行(2) 进程的描述(3) 进程控制(4) 线程的基本概念3．进程的同步与通信(1) 进程同步的基本概念(2) 信号量机制(3) 经典进程同步问题(4) 管程机制(5) 进程通信4．调度与死锁(1)调度的类型和模型(2)调度算法(3) 实时系统中的调度(4) 多处理机调度(5) 死锁的基本概念(6) 死锁的预防和避免(7) 死锁的检测和解除5．存储器管理(1) 程序的装入和链接(2) 连续分配存储管理方式(3) 覆盖与交换(4) 分页存储管理方式(5) 分段存储管理方式6．虚拟存储器(1) 虚拟存储器的基本概念(2) 请求分页存储管理方式(3) 页面置换算法(4) 请求分页系统的性能分析(5) 请求分段存储管理方式7．设备管理(1) I/O系统的组成(2) I/O控制方式(3) 缓冲管理(4) 设备分配(5) 设备处理8．文件系统(1) 文件和文件系统(2) 文件逻辑结构(3) 目录管理(4) 文件共享(5) 文件保护9．磁盘存储器管理(1) 磁盘I/O(2) 外存分配方法(3) 空闲存储空间的管理(4) 磁盘容错技术(5) 数据一致性控制四、所含实践环节五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于50题。
操作系统原理课程教学大纲教案
操作系统原理I课程教案（Principle of Operating System I）一、课程基本信息课程编号：14134414课程类别：专业核心课适用专业：计算机科学与技术、网络工程、物联网工程学分：3.5学分总学时：56学时，其中理论学时：56学时, 实验学时:0先修课程：C语言程序设计、数据结构后继课程：数据库系统原理，Linux程序设计，嵌入式系统课程简介：本课程系计算机相关专业的专业核心课程，主要介绍操作系统的设计原理，包括五个方面的主要功能：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口。
通过介绍操作系统对各类计算机资源的管理，使学生理解用户提交的任务在计算机系统中的处理流程以及提高系统性能、方便用户使用计算机系统的方法。
主要教学方法与手段：课堂多媒体课件结合黑板板书。
选用教材：汤小丹等.计算机操作系统（第四版）[M].西安：西安电子科技大学出版社.2014必读书目：[1] 孟静.操作系统教程---原理和实例分析[M].北京：高等教育出版社.2005；[2] 陈博.LINUX实用教程[M].北京：人民邮电出版社。
2010选读书目：[1] Andrew S. Tanenbaum & Albert S. Woodhull .Operating Systems: Design and Implementation(Second Edition) [M] . Publish House of Prentice Hall.2002；[2] William Stallings.操作系统:精髓与设计原理（原书第6版）[M].北京：机械工业出版社.2010二、课程总目标本课程教学目标是使学生通过课程学习，熟悉现代计算机系统的核心系统软件——操作系统的运行过程和设计原理，掌握操作系统的基本概念、设计方法、运行机制，从而建立起对计算机系统的整体认识。
课程培养学生对大型软件的分析和设计能力，同时为后续课程的学习以及将来从事底层系统开发或上层软件开发工作提供基础理论知识。
操作系统原理课程大纲
操作系统原理课程大纲一、课程简介本课程主要介绍操作系统原理的基本概念、原理和实践，并结合实际案例和实验环节，帮助学生深入理解操作系统的设计和实现。
二、课程目标1. 理解操作系统的内部结构、功能和原理。
2. 掌握操作系统的各种调度算法和资源管理方法。
3. 理解操作系统与硬件之间的交互原理。
4. 能够使用合适的数据结构和算法实现简单的操作系统组件。
5. 具备解决实际操作系统问题的能力。
三、课程大纲1. 操作系统概述1.1 操作系统的定义和作用1.2 操作系统的基本功能1.3 操作系统的分类和发展历程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 死锁的预防与避免3. 内存管理3.1 内存的层次结构与地址映射 3.2 虚拟内存管理3.3 内存分配与回收策略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 文件的组织与存储4.3 文件的操作和访问控制4.4 文件系统的实现技术5. 设备管理5.1 设备的分类与控制5.2 设备的分配与调度5.3 设备驱动程序设计5.4 输入输出子系统的实现6. 操作系统性能优化6.1 响应时间和吞吐量的权衡6.2 CPU调度算法的优化6.3 内存管理的优化策略6.4 磁盘调度算法的优化7. 操作系统安全与保护7.1 安全性与保护性的概念与要求7.2 访问控制与权限管理7.3 安全漏洞的分析与防范7.4 安全策略和机制四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂授课，讲解操作系统原理和相关的概念。
2. 实验操作：通过操作系统实验，让学生实际操作和实践所学的知识。
3. 实例分析：通过实际案例的分析，帮助学生理解操作系统的设计和应用。
4. 讨论交流：通过课堂讨论和小组讨论，培养学生的分析和解决问题的能力。
五、考核方式1. 平时成绩：包括课堂表现、实验报告、作业完成情况等。
2. 期中考试：对学生对课程的理解和掌握程度进行综合考核。
操作系统原理课程设计教学大纲
操作系统原理课程设计教学大纲一、课程简介本课程是软件工程专业学生在学习了操作系统原理课程之后，能够利用操作系统提供给用户的接口实现系统功能调用，结合面向对象程序设计、数据库系统原理、软件工程技术实现应用系统的开发的实践课程。
操作系统原理课程设计不仅要求学生掌握基本概念、原理、设计及算法，同时也可以培养学生软件开发能力。
该课程设计在突出内容的系统性、设计性和可操作性的同时，本着综合能力提高的宗旨，通过协作学习与模拟性学习相结合，采用阶段检查、设计报告及相关文档考核、答辩验收等多种考核形式，强化学生对操作系统原理的掌握，提高实际软件设计、编程能力，培养组织协作与团队精神。
注重学生知识、能力、素质的培养，充分调动学生的自主学习热情，培养学生多元能力。
通过本课程的教学，使学生具备调用windows或Linux系统接口进行总体设计、详细设计和编码能力，熟练掌握一种主流操作系统产品(如windows或Linux等)的使用，进一步提高应用软件开发工具的综合应用能力，增强团队合作意识和主动实践意识，提高项目管理能力和创新能力，为后续课程以及毕业设计打下坚实的基础。
二、课程目标（一）课程具体目标1. 能够综合运用操作系统基本理论及原理知识设计实用方案，按照软件设计步骤独立完成操作系统的课程设计题目的编程；2 利用所学过的高级语言(例如JAVA或C++)进行开发、调试、运行应用系统。
3. 通过撰写课程设计报告，对实验数据进行整理、分析和解释，得出有效结论。
（二）课程目标与专业毕业要求的关系表1 本课程对专业毕业要求及其指标点的支撑（三）课程对解决复杂工程问题能力的培养在课程设计题目出题环节，以培养学生解决复杂工程问题的能力为目标，围绕课程支撑的课程目标出题，题目能够体现操作系统原理及技术解决复杂工程问题，锻炼和检验学生解决复杂工程问题的能力。
在课程设计期间，任课教师密切关注学生进展和问题解决过程，在适当的时候提供必要的指导，以促进教学过程的正常推进。
《操作系统原理》教学大纲
《操作系统原理》教学大纲课程编号： CE3201课程名称：操作系统英文名称：Operating System 学分/学时：3/48 课程性质：选修适用专业：网络工程建议开设学期： 5先修课程：计算机导论与C语言、程序设计、数据结构与算法分析开课单位：网络与信息安全学院一、课程的教学目标与任务操作系统是网络工程专业的一门选修课，是大学学生的必修课程。
因为，在知识经济蓬勃发展的今天，软件产业占据着核心地位，而操作系统是所有软件的基础，是软件的根本，是计算机系统中的核心系统软件，专门控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源，提供了用户与计算机之间的接口，其性能直接影响到计算机系统的工作效率，所以操作系统是计算机领域中最活跃的学科之一，其发展极为迅速。
通过本课程的学习，使学生能够系统地掌握操作系统基本概念、主要功能、工作原理和实现技术；具有使用操作系统和分析操作系统的能力。
通过实践，理解和掌握Unix、Windows操作系统基本工作原理及使用方法，为以后在操作系统平台上开发各种应用软件或系统软件打下坚实的基础。
二、课程具体内容及基本要求（一）操作系统概论（2学时）主要内容：（1）操作系统的目标作用和模型（2）操作系统的发展过程（3）现代操作系统的类型（4）操作系统的特征和服务1.基本要求了解操作系统的基本概念、操作系统发展历史，操作系统应具备的功能，掌握多道批处理系统、实时系统和分时系统的工作原理，实时和分时系统的区别，UNIX操作系统基本结构。
2.重点与难点重点：操作系统的作用、现代操作系统的类型、操作系统的特征难点：操作系统的作用和特征（二）进程管理和用户接口（4学时）主要内容：（1）进程的描述与控制（2）进程的调度（3）线程（4）联机命令控制和脱机控制（5）程序接口1.基本要求：理解为什么操作系统是用户和计算机之间的接口。
进程是资源分配和独立运行的基本单位。
用研究操作系统的进程观点来看，是研究系统中诸进程之间的并发特性以及进程之间的相互制约性。
操作系统原理教学大纲
操作系统原理教学大纲一、导言1.1 课程背景和目标1.2 课程内容和安排1.3 教材和参考资料二、操作系统概述2.1 操作系统定义与作用2.2 操作系统的演化历程2.3 操作系统的分类和特点三、进程管理3.1 进程的概念与特征3.2 进程的状态与转换3.3 进程调度算法3.4 进程同步与互斥机制四、内存管理4.1 内存分配方式4.2 内存分区管理4.3 页面置换算法与虚拟内存4.4 内存保护与共享机制五、文件系统管理5.1 文件系统的组成与层次结构 5.2 文件的逻辑结构与物理结构 5.3 文件的存储与访问方法5.4 文件系统的管理与优化六、设备管理6.1 设备的分类与特点6.2 设备的分配与调度6.3 磁盘调度算法6.4 设备驱动程序与中断处理七、操作系统安全7.1 安全性和保护机制的定义 7.2 访问控制与身份验证7.3 安全漏洞与攻击技术7.4 安全策略与安全性评估八、操作系统性能优化8.1 性能评估与监测工具8.2 响应时间与吞吐量优化 8.3 资源利用率与负载均衡8.4 I/O优化与缓存机制九、实验与案例分析9.1 实验设计与实施9.2 案例分析与讨论9.3 学生实践与项目展示十、课程总结与展望10.1 课程知识回顾10.2 学生评价和反馈10.3 课程发展方向十一、课程参考资料11.1 教材：11.2 参考书籍：11.3 网络资源：十二、教学资源12.1 实验室设施12.2 教学工具12.3 网络平台以上是《操作系统原理教学大纲》的详细内容。
本课程旨在帮助学生全面掌握操作系统的基本原理和技术，深入理解操作系统的设计与实现，并能够根据实际应用需求进行操作系统的配置、优化与管理。
通过课程的学习，学生将了解操作系统的概念、功能和演化历程。
学生将学习进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理、操作系统安全和性能优化等相关知识与技术。
此外，课程还将通过实验和案例分析，培养学生的问题分析和解决能力，提高其实际操作系统应用的能力。
《操作系统原理》课程教学大纲
操作系统原理课程教学大纲（Princip1esofOperatingSystems）学时数：72学时其中：实验学时：12学时课外学时：0学时学分数：4.5适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务性质：本课程是高等院校计算机科学与技术专业本科的一门学科基础课程，是必修课。
目的：通过操作系统原理的学习，了解操作系统的发展过程及种类，掌握操作系统设计中的相关基本概念和原理，以及在操作系统的设计与构造中涉及的资源共享、提高系统资源利用率等各方面基本知识，了解并掌握操作系统在发展过程及将来引入的新技术与方法。
任务：阐述计算机系统的核心软件——操作系统的基本概念、基本原理和实现技术。
主要包括操作系统的用户界面、操作系统的资源管理功能等，其中资源管理还包括进程管理、处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、网络与安全等方面内容，并将操作系统的一般原理与实际操作系统的分析与设计有机地结合。
二、课程教学的基本要求（一）掌握操作系统的基本原理、概念及主要功能（-）掌握进程概念、进程的同步与互斥、思索的预防与检测（H）掌握处理机的调度层次划分与调度、调度方法评价以及调度基本策略（四）掌握存储管理目标与几种存储管理策略（五）掌握设备与处理之间的数据传送方式、缓冲技术以及设备管理基本手段（六）掌握文件系统的物理及逻辑设备的空间组织与管理、多级目录结构、文件东共享实现以及文件系统的安全与防护（七）了解并掌握操作系统的安全与防护基本知识，了解一些病毒与黑客的常用手段以及一些基本应对措施（八）了解网络操作系统的基本概念，了解网络操作系统必须实现的一些基本技术（九）通过实验环节具备一定系统软件和应用软件的开发技能三、课程的教学内容、重点和难点第一章操作系统概论（4学时）一、基本内容（一）操作系统概观（二）操作系统的形成与发展（H）操作系统提供的服务与用户接口（四）流行操作系统简介二、基本要求（一）掌握操作系统的基本概念。
《操作系统原理》教学大纲
《操作系统原理》教学大纲课程名称：操作系统原理课程编号：课程类别：专业基础课适用专业：计算机科学与技术For personal use only in study and research; not for commercial use学时与学分：课程总学时：64课程总学分：4理论教学学时：54实验教学学时：10一、大纲说明本大纲根据2009级计算机科学与技术本科专业人才培养方案制订。
(一)课程的地位与作用《操作系统原理》旨在讲述操作系统的基本原理和基本功能，即进程管理、处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理、分布式操作系统。
培养学生分析、开发、维护计算机系统软件的能力，同时也为后继课程的学习打好基础。
(二)课程的教学目的该课程主要介绍操作系统的基本概念、用户和操作系统的接口、作业管理和进程管理、存储管理、文件管理、设备管理等有关内容。
学生通过本课程的学习，学生能够系统地掌握操作系统基本概念、主要功能、工作原理和实现技术；具有使用操作系统和分析操作系统的能力。
通过实践，理解和掌握Windows操作系统基本工作原理，及使用方法，为以后在操作系统平台上开发各种应用软件或系统软件打下坚实的基础。
（三）先修课程与后续课程先修课程：计算机组成原理、数据库原理。
后续课程：计算机网络、计算机系统结构。
二、教学内容、要求及教学重点和难点第一章绪论【教学内容】操作系统的概念；操作系统的发展史；操作系统的基本类型；操作系统的功能；计算机硬件简介；算法的描述；研究操作系统的几种观点。
【教学要求】了解什么是操作系统、软件的层次与虚拟机的概念、操作系统的重要性及引入的目的；了解操作系统的形成和发展；了解多道批处理操作系统、分时系统、实时系统、网络操作系统的特点；掌握操作系统五个方面的功能；掌握研究操作系统常见的几种观点。
【教学重点】操作系统的功能。
【教学难点】研究操作系统常见的几种观点。
第二章操作系统用户界面【教学内容】作业的基本概念；作业的建立；命令控制界面接口；系统调用；UNIX用户界面。
“操作系统原理”经典课程教学大纲
调度算法
实时调度
多处理机系统中的调度
产生死锁的原因和必要条件
预防死锁的方法
死锁的检测与解除
第4章存储器管理（9学时）
本章学习内容
：
程序的装入和链接
连续分配方式
基本分页存储管理方式
基本分段存储管理方式
虚拟存储器的基本概念
请求分页存储管理方式
页面置换算法
请求分段存储管理方式
第5章设备管理（5学时）
本章学习内容：
I/O系统
I/O控制方式
缓冲管理
设备分配
设备处理
磁盘存储器管理
第6章文件系统（5学时）
本章学习内容：
文件和文件系统
文件的逻辑结构
外存分配方式
目录管理
文件存储空间的管理
文件共享和文件保护
数据一致性控制
第7章操作系统接口(2学时)
本章学习内容：
联机命令
shell命令语言
系统调用
UNIX系统调用
1996年第一版
参考书目
操作系统教程，孙钟秀等，高等教育出版社出版
•“现代操作系统”，Aadrew S.T著陈向群等译，机械工业出版社，1999年第一版。
•“操作系统”，徐宗元，高等教育出版社，2000年第一版。
•“Operating Systems：Internal and Design Principles”，William Stallings，清华大学出版社，1998年第3版。
•“Operating System Concepts”，James L。Peterson，Addison-Wesley Publishing Company，2001年第6版。
成绩评定
《操作系统原理》教学大纲
操作系统是一种系统软件，它是计算机上的一个关键组成部分。
功能
操作系统主要功能是管理计算机硬件和软件资源，为用户提供一 个方便、高效的使用环境。
重要性
操作系统的好坏直接影响计算机系统的性能和用户的使用体验。
操作系统的分类与发展历程
01
02
03
分类
根据不同的标准，操作系 统可以分为批处理系统、 分时系统、实时系统、网 络操作系统等。
macOS
macOS操作系统只能在苹果电 脑上使用，设计优美，用户体 验好。
Unix
Unix操作系统历史悠久，稳定 性好，但价格较高。
03
进程管理
进程的概念及状态转换
进程的定义
进程是操作系统中进行资源分配和调度的基本单位，它是程序的执 行过程，具有动态性、并发性、独立性和异步性等基本特征。
进程的状态
1. 《现代操作系统》（作者： Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos，出版社：机械工 者：Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron，出版社：机械工业 出版社）
02
操作系统基本概念
操作系统的定义与功能
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
适用场景
中、低速的I/O设备。
I/O控制方式及特点比较
特点
主存与设备之间有一条数据通路，主存 与设备可并行工作，进一步提高了效率 。
操作系统原理教学大纲
操作系统原理教学大纲一、课程介绍（100字）本门课程是操作系统原理课程，旨在向学生介绍操作系统的基本原理、概念和功能，培养学生对操作系统的理论知识和实践技能。
通过本课程的学习，学生将掌握操作系统的设计和实现方法，了解操作系统的运行机制，以及掌握常见操作系统的使用和管理技术。
二、教学目标（200字）1.掌握操作系统的基本概念和原理，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
2.熟悉操作系统的设计、实现和优化方法，能够设计简单的操作系统。
3.理解操作系统的运行机制，能够分析和解决操作系统的性能问题。
4.掌握常见操作系统的使用和管理技术，能够实施操作系统的安装、配置与维护。
5.培养学生的问题解决能力、团队合作能力和自主学习能力。
三、教学内容及安排（600字）1.操作系统概述（50字）-操作系统的定义和作用-操作系统的演化历史和分类2.进程管理（200字）-进程的概念和状态-进程的调度和并发控制-进程通信和同步机制3.内存管理（200字）-内存的层次和机制-内存分配和回收算法-虚拟内存管理和页面置换算法4.文件系统（200字）-文件的组织和操作-目录结构和文件访问控制-磁盘调度算法和文件缓存技术5.输入输出系统（200字）-设备的分类和工作原理-设备驱动程序和中断处理-缓冲区管理和设备调度算法6.操作系统设计与实现（200字）-操作系统的结构和模块划分-中断处理和系统调用的实现-设备驱动程序和进程管理的实现7.操作系统性能优化（200字）-性能评测和分析-调度算法和内存管理的优化-文件系统和输入输出系统的优化8.常见操作系统的使用与管理（200字）- Windows操作系统的安装与配置- Linux操作系统的使用与命令-虚拟化技术和云计算平台的管理四、教学方法（200字）本课程将采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、实验实践和讨论研讨等。
课堂讲授将用于介绍操作系统的基本概念、原理和算法；案例分析将用于解析实际操作系统的设计和实现；实验实践将用于培养学生的动手能力和实际应用能力；讨论研讨将用于激发学生的思考和创新能力。
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附件1:《操作系统原理》课程教学大纲制定(修订)人: 李灿平、郭亚莎制定(修订)时间: 2006年 7 月所在单位: 信息工程学院一、课程基本信息三、教学内容及基本要求第一章绪论本章简要介绍操作系统的基本概念、功能、分类以及发展历史。
同时讨论研究操作系统的几种观点。
§1.1 操作系统的概念本节介绍操作系统的基本概念，什么是操作系统以及操作系统与硬件软件的关系。
本节重点：操作系统与硬件软件的关系。
本节要求学生理解什么是操作系统，掌握操作系统与硬件软件的关系。
§1.2 操作系统的历史本节按器件工艺介绍操作系统的发展历史。
本节重点：多道程序系统的概念。
本节要求学生了解操作系统的发展历史，理解多道程序系统概念。
§1.3 操作系统的基本类型本节介绍常见的操作系统的类型、特点及适用的对象。
本节重点：批处理操作系统、分时系统、实时系统。
本节要求学生掌握上述三大操作系统的特点及适用对象。
§1.4 操作系统功能本节简单介绍操作系统的五个功能。
处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理）和用户接口。
本节要求学生了解上述功能。
§1.5 计算机硬件简介本节简单介绍计算机硬件系统。
本节要求学生自修。
§1.6 算法的描述本节介绍操作系统管理计算机系统的有关过程所用的描述算法。
本节要求学生掌握本书所采用的描述算法。
§1.7 研究操作系统的几种观点本节介绍研究操作系统的几种观点。
系统管理的观点，用户界面观点和进程管理观点。
本节要求学生了解上述三种观点。
第二章操作系统用户界面本章主要讨论操作系统的两个用户接口，并以UNIX系统为例，简单介绍用户接口的使用操作方法。
§2.1 作业的基本概念本节介绍作业的基本概念，什么是作业及作业组织（结构）。
本节重点：作业的基本概念。
本节要求学生掌握作业的基本概念，了解作业的组织。
§2.2 作业的建立本节介绍作业的几种输入方式和作业的建立过程。
本节重点：联机输入方式和Spooling系统，作业控制块PCB和作业的四个阶段。
本节要求学生了解作业的几种输入方式，理解Spooling系统，掌握作业建立的过程内容。
理解作业的四个基本阶段。
提交、后备、执行以及完成阶段。
§2.3 命令控制界面接口本节介绍操作系统为用户提供的命令接口界面。
介绍命令接口的两种使用方式。
讨论联机方式下操作命令的分类。
本节重点：命令接口的使用方式。
本节要求学生理解命令接口的作用和使用方式。
了解联机方式下操作命令的分类。
§2.4 系统调用本节介绍操作系统提供给编程人员的唯一接口，系统调用。
同时讨论系统调用的分类。
本节重点：编程人员通过系统调用使用操作系统内核所提供的各种功能和系统调用的处理过程。
本节要求学生了解系统调用的分类、理解系统调用的功能、掌握系统调用的处理过程。
§2.5 UNIX用户界面本节简单介绍UNIX系统的发展历史和特点以及UNIX系统结构。
同时讨论UNIX操作命令和系统调用的分类功能和使用方法。
本节重点：UNIX系统的特点。
本节要求学生了解UNIX系统的发展史，掌握UNIX系统的特点，理解UNIX系统操作命令和系统调用的功能。
第三章进程管理本章详细介绍进程和线程管理的有关概念和技术。
§3.1 进程的概念本节介绍进程的基本概念。
通过程序的并发执行，引出进程具有并发性特征的概念。
同时讨论进程的各式各样的定义以及作业和进程的关系。
本节重点：进程的特征。
本节要求学生了解程序的并发执行，掌握进程的特征。
§3.2 进程的描述本节介绍进程的静态描述以及进程上下文结构。
本节重点，进程的上下文结构。
本节要求学生理解进程的静态描述内容，掌握进程控制块PCB的作用和进程上下文结构。
§3.3 进程状态及其转换本节介绍进程的三个基本状态，执行状态，等待状态和就绪状态以及进程状态的扩充。
同时介绍进程状态的转换过程。
本节重点：进程的三个基本状态。
本节要求学生理解进程的状态及转换过程，掌握进程的三个基本状态及转换过程。
§3.4 进程控制本节介绍进程的创建与撤消、阻塞与唤配过程。
同时介绍原语的概念。
本节要求学生了解什么是原语，理解并掌握上述过程。
§3.5 进程互斥本节介绍由于进程的并发特性引起的进程对资源的竞争以及由资源竞争引起的对进程执行速度的直接制约和间接制约。
间接制约就是进程互斥。
本节同时介绍信号量和P、V原语，讨论互斥的几种实现方法。
本节要求学生理解间接制约的原因，掌握临界资源的概念，掌握P、V信号量的定义，掌握实现互斥的方法。
重点掌握用P、V原语操作实现互斥的方法。
§3.6 进程同步本节介绍同步概念以及利用P、V原语操作实现同步的方法。
同时讨论生产者—消费者问题。
本节重点：用P、V原语操作实现同步。
本节要求学生理解直接制约的原因，掌握用P、V原语操作实现同步的方法，理解生产者——消费者问题的描述。
§3.7 进程通信本节讨论进程通信的几种方式，并以UNIX系统为例，介绍管道通信的实现过程。
本节重点：消息缓冲机制。
本节要求学生了解实现进程通信的方法，掌握消息缓机制和管道通信的控制过程。
§3.8 死锁问题本节介绍死锁的基本概念，什么是死锁，死锁的原因以及死锁的排除方法。
本节重点：产生死锁的必要条件。
本节要求学生理解死锁的概念，掌握产生死锁的必要条件，了解死锁的排除方法。
§3.9 线程本节介绍为提高操作系统的执行效率而引入的线程概念。
什么是线程、线程的适用范围，线程的分类以及线程的执行特性。
本节重点：线程的基本概念和线程的执行特性。
本节要求学生掌握线程的基本概念和线程的执行特性，理解线程的运用范围和分类。
第四章处理机调度本章主要介绍处理机管理的功能以及处理机管理的调度策略与算法。
§4.1 分级调度本节介绍处理机调度的分级。
本节重点：处理机调度的功能及分级。
本节要求学生理解处理机的功能和分级，掌握作业调度和进程调度，线程调度。
§4.2 作业调度本节讨论作业调度的功能以及作业调度的目标和性能衡量。
本节重点：作业调度的功能。
本节要求学生掌握作业调度的功能和性能衡量指标。
了解作业调度的实现过程。
§4.3 进程调度本节讨论进程调度的功能及实现方法。
同时简单介绍进程调度性能的评价方法。
本节重点：进程调度的功能和实现过程。
本节要求学生掌握进程调度的功能和实现过程，理解进程调度的时机，了解进程调度的性能评价。
§4.4 调度算法本节讨论各种常用的进程调度算法和作业调度算法。
同时定性讨论各种算法的性能。
本节重点：多级反馈轮转法和优先级法。
本节要求学生理解各种常用的调度算法。
§4.5 算法评价本节主要利用解析方法来分析几种常用调度算法的性能。
本节要求学生了解算法评价的解析方法，掌握分析的结论。
§4.6 实时系统调度方法本节介绍实时系统的特点和常用的调度算法，以时限调度算法为例讨论实时系统调度的实现方法。
本节重点：实时系统的特点和时限调度算法。
本节要求学生掌握实时系统的特点和时限调度算法，了解实时系统的调度算法的分类，理解频率单调调度算法。
第五章存储管理本章介绍存储管理的常用方法。
讨论分区、分页以及分段和段页式管理的特点以及实现原理。
同时介绍实现虚拟存储器的重要依据，局部性原理。
§5.1 存储管理的功能本节介绍存储管理的功能，内存分配与回收、地址变换、内存扩充、数据保护与共享等以及虚拟存储器的概念。
本节重点：虚拟存储器的概念。
本节要求学生掌握虚拟存储器的概念，掌握存储管理的功能。
§5.2 分区存储管理本节介绍分区管理的基本原理和两种实现方法，固定分区法和动态分区法。
本节重点：动态分区法。
本节要求学生理解分区管理的基本原理，掌握动态分区法。
§5.3 覆盖与交换技术本节介绍多道程序环境下扩充内存的两种方法，覆盖与交换。
本节要求学生理解覆盖技术和交换技术的实现方法。
§5.4 页式管理本节介绍页式管理的基本原理，讨论静态页面管理和动态页式管理的实现方法。
本节重点：地址变换和页面置换。
本节要求学生理解页式管理的基本原理，理解并掌握动态页式管理。
掌握页式管理中地址变换的实现过程和页面置换的算法。
§5.5 段式与段页式管理本页分别介绍段式和段页式管理的基本原理与实现方法。
本节重点：地址变换和缺段中断。
本节要求学生理解段式与段页式管理的基本原理，掌握地址变换的实现方法以及与页式管理的区别。
§5.6 局部性原理和抖动问题本节介绍实现虚拟存储器的依据局部性原理。
同时讨论系统抖动问题。
本节重点：局部性原理。
本节要求学生理解局部性原理和抖动问题。
第六章进程与存储管理示例本章以UNIX System V为例，介绍进程管理和存储管理的实现方法。
§6.1 UNIX进程和存储管理简介本节简单介绍进程与存储管理的一些高层次特性。
本节重点：UNIX系统结构。
本节要求学生掌握UNIX系统结构，理解用户态和系统态。
§6.2 UNIX进程结构本节讨论UNIX System V中进程的虚拟地址空间，并介绍进程的上下文和进程的状态及转换。
本节重点：进程的状态和状态转换。
本节要求学生理解进程的虚拟地址结构和进程上下文，掌握进程的状态和状态转换过程。
§6.3 进程控制本节介绍进程树的概念，同时讨论进程创建与终止的实现过程。
本节重点：进程树的概念。
本节要求学生掌握进程树的概念，理解进程创建和终止的实现过程。
§6.4 进程调度本节介绍UNIX系统进程调度的基本原理和实现方法。
本节重点：调度标识的设置和调度策略。
本节要求学生了解进程调度所涉及的问题，理解调度标识和调度策略，理解进程调度的实现过程以及交换的实现过程。
§6.5 进程通信本节介绍UNIX进程通信的三个部分，低级通信、管道通信和进程间通信IPC。
同时讨论IPC的三种通信机制。
本节重点：进程间通信IPC。
本节要求学生了解进程通信的三部分内容。
理解进程间通信IPC的实现过程。
§6.6 UNIX存储管理本节介绍UNIX System V进行存储管理所采用的请求调页和交换技术。
本节重点：内存的分配与释放以及地址变换。
本节要求学生理解虚拟空间的划分和管理思想，掌握内存分配与释放以及地址变换的原理，理解请求调页和交换技术的实现过程。
第七章文件系统本章介绍文件系统的基本概念。
主要讨论文件的组织结构、存取结构、保护以及文件系统空间管理等问题。
同时讨论文件系统的使用方法和文件系统的层次模型。
§7.1 文件系统的概念本节介绍文件系统的基本概念，什么是文件和文件系统以及文件系统的分类。