《操作系统》综合课程设计教学大纲
操作系统课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲一、课程名称：操作系统二、学分：4、三、先修课程：《运算机原理》、《程序设计语言》、《数据结构》四、课程的性质、目的和任务：《操作系统》课程是网络教育考试的一门必修专业课。
这门课程的要紧特点是概念较多，明白得和把握都较困难。
本课程的目的和任务是使学生全面地了解和把握操作系统的目标、作用和模型，从资源治理的角度领会操作系统的原理、功能和实现技术。
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。
五、课程的教学大体要求及要紧内容：第一章绪论一、学习要求通过本章的学习，要求学生了解操作系统在运算机系统中的地位和作用，了解操作系统形成进展的缘故，了解操作系统研究的3种大体观点，和该课程与其它课程的关系。
重点把握操作系统的概念，操作系统成熟的标志，操作系统的功能。
二、课程内容一、操作系统的概念（1）操作系统的概念（把握）（2）操作系统在运算机系统中的地位和作用（了解）二、操作系统进展历史（1）CPU速度与外设速度的矛盾与解决策略（了解）（2）批处置系统到多道程序系统的演变（了解）（3）多道程序系统中的问题与解决方式（把握）3、操作系统的功能与结构（1）运算机系统中的资源（了解）（2）资源治理方式与策略（了解）（3）操作系统的大体功能（把握）4、操作系统的类型（了解）第二章作业治理一、学习要求通过本章的学习，要求学生了解作业的成立进程与方式，了解JCB的大体结构，了解SPOOLING系统的工作原理，了解操作系统的用户接口。
重点把握作业的概念，作业调度，系统挪用与用户程序挪用的区别。
二、课程内容一、作业的概念（1）作业的概念（把握）（2）JCB的结构与作用（了解）二、作业成立（1）作业输入（了解）（2）JCB成立（了解）3、作业的状态和调度（1）作业的大体状态（把握）（2）态转换及缘故（把握）（3）调度的实现方式（了解）4、用户接口（1）命令接口（了解）（2）系统挪用（把握）五、作业治理的功能（了解）三、实践环节内容和大体要求一、内容：Windows环境下系统接口模拟二、要求：程序完成的功能包括（1）挪用经常使用的SDK函数（2）较大文件写入方式比较第三章处置机治理一、学习要求通过本章的学习，要求学生把握进程与线程的概念，程序、进程、线程的联系与区别，进程的大体状态及其状态转换的缘故，了解原语的概念及进程治理的要紧原语，把握进程制约的概念及引发进程彼此制约的缘故，进程互斥与同步的概念与实现方式。
《操作系统》课程设计
《操作系统》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握操作系统的基本概念，包括进程、线程、内存管理、文件系统等核心知识；2. 了解操作系统的历史发展，掌握不同类型操作系统的特点及使用场景；3. 掌握操作系统的性能评价方法和常用的调度算法。
技能目标：1. 培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力，如分析系统性能瓶颈、优化系统资源分配等；2. 培养学生具备基本的操作系统编程能力，如进程创建、线程同步、文件操作等；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，通过小组讨论和项目实践，学会共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统学科的兴趣，激发学生的学习热情，使其形成积极向上的学习态度；2. 培养学生具备良好的信息素养，尊重知识产权，遵循法律法规；3. 培养学生的创新精神和批判性思维，敢于质疑、勇于探索，形成独立思考的能力。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业的核心课程，旨在让学生掌握操作系统的基本原理和实现方法，提高学生的系统分析和编程能力。
学生特点：学生具备一定的编程基础和计算机系统知识，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过案例分析和项目实践，帮助学生将所学知识内化为具体的学习成果。
在教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的定义、发展历程、功能、类型及特点，对应教材第一章内容。
- 操作系统的起源与发展- 操作系统的功能与类型- 操作系统的主要特点2. 进程与线程：讲解进程与线程的概念、状态、调度算法，对应教材第二章内容。
- 进程与线程的定义与区别- 进程状态与转换- 进程调度算法3. 内存管理：分析内存管理的基本原理、策略和技术，对应教材第三章内容。
- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术- 页面置换算法4. 文件系统：介绍文件系统的基本概念、结构、存储原理，对应教材第四章内容。
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。
14计算机科学与技术(专升本)-操作系统-课程设计教学大纲
《操作系统》课程设计教学大纲英文名称: Operating System课程编码：C047101计划周数：1周课程设计学分：1学分先修课程：计算机导论，高级语言程序设计，数据结构，汇编语言程序设计适用专业：计算机科学与技术(专升本)开课单位：计算机科学与技术系撰写人：何爱华审核人：姚保峰制定时间：2014年8月一、本课程设计的性质与目的《操作系统》是计算机科学与技术（专升本）专业的核心专业课，“操作系统课程设计”是理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法的重要的实践环节。
《操作系统》课程主要讲述的内容是计算机操作系统的基本原理及组成，操作系统中常用的设计技巧和方法。
它与计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。
本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法；在算法基础上，解决实际问题，提高学生实际应用、编程的能力。
二、本课程设计的主要内容实验的内容侧重于对操作系统原理的模拟实现，主要包括对进程管理、内存管理、文件系统和设备管理的实践内容。
主要任务是实现操作系统和相关系统软件的设计，其中涉及进程创建，同步，进程间的通信，存储管理，文件系统等操作系统概念。
，主要内容如表1所示：表1 课程设计内容序号内容1 进程的管道通讯；编制一个程序，程序中创建一个子进程。
然后父子进程各自独立运行，父进程不断地在标准输入设备上读入小写字母，写入管道。
子进程不断地从管道中读取字符，转换为大写字母后输出到标准输出设备上。
当读到x时，结束。
2 信号量实现的同步互斥机制：编制一个程序，程序中创建5个子进程，代表五位哲学家，然后父进程结束。
使用信号量机制解决哲学家进餐问题。
3 页面置换算法：请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。
本设计通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式管理的页面置换算法。
《操作系统》课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲一、教学大纲说明(一)课程的地位、作用与任务《操作系统》是信息类计算机应用专业学生必修的公共基础课之一，是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。
在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。
其特点是概念多、较抽象和涉及面广，其整体实现思想和技术又往往难于理解。
操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。
因此本课程的目的与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，掌握常用操作系统（如UNIX、xinux）的使用和一般管理方法，了解它是如何组织和运作的，从而为学生以后的学习和工作打下基础。
先修课要求，本课程在学习之前最好具有计算机组成原理、程序设计语言的知识。
(二)课程的教学目的和要求通过本课程的学习，使学生较好地掌握操作系统在计算机系统中的重要作用和基本工作原理。
了解操作系统发展过程、新技术的应用。
理解操作系统的基本概念和主要功能，掌握常用操作系统及它们的使用和一般管理方法，为今后的进修、应用实务作好技术准备。
掌握：基本概念包括：多道程序设计、并发、分时、作业、进程、互斥与同步、周转时间、吞吐量、重定位、连接、虚拟存储、虚拟设备、死锁、线程。
基本知识：计算机系统资源（处理机、存储器、设备、文件）的管理策略。
基本技能：管理系统资源的常用命令、系统配置与维护的方法和技术。
理解重点：进程概念、存储管理（尤其虚拟存储）的各种策略、文件系统的管理、设备的管理和配置。
结合具体现代操作系统加深理解。
了解难点：进程的概念及其与程序的区别、进程间同步与互斥的正确实现、虚拟设备与虚拟存储。
Unix,Windows NT的系统结构、功能特点。
(三)课程的教学方法与手段１、本课程概念多、较抽象、涉及面广，因此教学形式以讲授方式为主。
约佔80%。
实验与自学约佔20%。
教师应该提供自学提纲并适当辅导。
《操作系统》课程教学大纲-30学时
《操作系统》课程教学大纲课程编号：030115Z0适用专业：计算机相关专业课程类型：必修课课程性质：专业基础课课程学时：30 课程学分：2一、课程定位操作系统（Operating System）课程是计算机相关专业一门专业基础课程，在课程设置上起着承上启下的作用，其特点是概念多、抽象和涉及面广。
主要任务是：使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成；计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语；了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法；对常用计算机操作系统会进行基本的操作使用。
本课程的学习要求学生具有一定的计算机组成和计算机程序设计基础，先导课程为计算机组成原理、C语言和数据结构，后续课程为网络基础，数据库，Linux技术等。
二、课程目标本课程的教学基本目标：是使学生理解操作系统基本原理，并在此基础上培养学生实际动手编程能力。
1.知识目标（1）理解操作系统的基本原理、组成、基本概念和主要功能；（2）基本掌握常用算法；（3）掌握常用操作系统的基本操作以及基本配置；（4）了解API函数的简单应用。
2.能力目标（1）熟练使用计算机操作系统；（2）能够解决一些简单的应用问题；（3）了解计算机操作系统设计技巧；3.素质目标（1）初步具备辩证思维的能力；（2）具有热爱科学，实事求是的学风和创新意识、创新精神；（3）加强职业道德意识。
三、课程设计1.设计理念以职业能力培养为导向，进行课程开发与设计。
按照人才培养目标要求来确定课程的内容、教学组织、教学方法和手段，注重培养学生分析问题、解决问题的能力、计算机思维能力、自学能力和从业能力。
(2.设计思路（1）以“够用、适用、实用"为目标设计课程教学内容。
（2）考虑后续课程需要，突出重点，强化专业应用。
（3）注重课堂教学互动，老师为主导，学生为主体，引导学生积极思维，培养学生的学习能力。
（4）注重培养学生分析问题、解决问题的能力和自学能力。
四、课程内容与学时分配五、教学设计。
操作系统教学大纲
《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。
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》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》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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《操作系统课程设计》教学大纲
课程类型：专业必修课
学分：0.5
计划周数：1周
预修课程：高级语言程序设计、微机原理、数据结构
开设学期：第四学期
适用专业：计算机科学与技术本科、网络工程本科、软件工程本科
一、课程设计目的与任务
《操作系统》是一门重要的专业基础课，是涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。
在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。
操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。
操作系统课程设计的主要任务是研究计算机操作系统的基本原理和算法，掌握操作系统的进程管理、存储管理、文件管理和设备管理的基本原理与主要算法。
目的是使学生掌握常用操作系统（如DOS、Windows或Linux）的一般管理方法，了解它是如何组织和运作的，对操作系统的核心概念和算法有一个透彻的理解，并对系统运行的机制有一个全面的掌握，从而充分理解系统调用与程序设计之间的关系。
二、课程设计选题
设计项目一：动态资源分配算法演示程序（银行家算法）
内容：
主要用于解决多种资源被多个独立执行的进程共享的安全算法。
采用矩阵存储资源的数据，通过对系统资源预分配后检查系统状态，以避免死锁的产生。
要求：
1.资源种类与数目可在界面进行设置，在资源分配过程中可以随时增加进程及其对资源的需求。
2.可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行资源种类、数目与进程数的初始化。
3.在资源分配过程中可以随时进行系统安全状态检测。
4.如果能够通过系统安全状态检测，则系统对该进程进行资源分配；当进程满足所有资
源分配后能够自行释放所有资源，退出资源竞争。
5.要求进行安全性检查时按指定策略顺序进行，即按每个进程当前Need数由小至大进
行排序，如果Need数相同，则按序号由小至大进行排序；
6.具有一定的数据容错性。
设计项目二：通用处理机调度演示程序
内容：
设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。
要求：
1.进程调度算法包括：时间片轮转算法、先来先服务算法、短作业优先算法、静态优先权
优先调度算法、高响应比调度算法。
2.每一个进程有一个PCB，其内容可以根据具体情况设定。
3.进程数、进入内存时间、要求服务时间、作业大小、优先级等均可以在界面上设定。
4.可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行进程数、进入内存时间、时间片长度、
作业大小、进程优先级的初始化
5.可以在运行中显示各进程的状态：就绪、执行（由于不要求设置互斥资源与进程间的同
步关系，故只有两种状态）
6.采用可视化界面，可在进程调度过程中随时暂停调度，查看当前进程的状态及相应的阻
塞队列。
7.有性能比较功能，可比较同一组数据在不同调度算法下的平均周转时间。
设计项目三：用多进程同步方法演示“桔子苹果”问题
内容：
有两类生产者，一类负责生产桔子，一类负责生产苹果；有两类消费者，一类负责消费桔子，一类负责消费苹果；他们共享一个有20个存储单元的有界缓冲区，每个存储单元只能放入一种产品（桔子/苹果）。
要求：
1．二类生产者与二类消费者数目均为20，即20个生产者负责生产桔子，20个生产者负责生产苹果；20个消费者负责消费桔子，20个消费者负责消费苹果。
2．二类生产者的生产速度与二类消费者的消费速度均可独立在程序界面调节，在运行中，该值调整后立即生效。
3．多个生产者或多个消费者之间必须有共享对缓冲区进行操作的函数代码，同时需要考虑算法的效率性。
4．每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容、当前生产者与消费者的指针位置，以及生产者和消费者线程标识符。
5．采用可视化界面，可在运行过程中随时暂停，查看当前生产者、消费者以及有界缓冲区的状态。
设计项目四：存储管理动态分配算法的模拟
内容：设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法；
要求：用一种结构化高级语言构造分区描述器，编制动态分区分配算法和回收算法模拟程序，并掌握分配算法的特点，提高编程技巧和对算法的理解和掌握。
设计项目五：存储管理之虚拟存储器实现（页面置换算法）
内容：编程序实现先进先出算法（FIFO）、最近最久未使用算法（LRU）算法、最佳置换算法（OPT）的具体实现过程，并计算访问命中率。
要求：
1.设计主界面以灵活选择某算法，且以上算法都要实现。
2. 用随机数方法产生页面走向。
3. 假定初始时页面都不在内存。
设计项目六：文件系统设计
内容：以内存作为存储区，模拟UNIX的文件系统结构，设计一个简单的文件系统，并提供以下的文件和目录操作接口：创建文件、删除文件、打开文件、关闭文件、
读文件、写文件。
要求：设计文件系统的数据结构和数据结构间的关系，设计文件的基本操作算法，完成系统的总控模块编程和各个操作模块编程。
上机测试各个模块，没执行一个
操作，打印有关数据结构的内容，判断操作的正确性。
设计项目七：编程序实现下述磁盘调度算法，并求出每种算法的平均寻道长度。
内容：设计一个磁盘调度系统，针对磁盘访问序列，可以选择先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、扫描算法（SCAN）、循环扫描算法（CSCAN）来实现。
要求：
1.系统主界面可以灵活选择某种算法。
2.每种调度算法实现之后，要计算出每种算法的平均寻道长度，并比较结果。
3.采用改进算法之后是否会使性能提高？
设计项目八：
内容：在Windows环境下，编程实现基于共享内存的多个进程间通信。
要求：（1）当两个进程通信时需满足进程同步机制。
（2）当多个进程（大于2）通信时需使用信号量机制实现互斥操作。
（3）编程语言不限。