操作系统教学大纲
操作系统课程教学大纲
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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
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《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](https://img.taocdn.com/s3/m/1986d69e6e1aff00bed5b9f3f90f76c661374c88.png)
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
![2024年度《操作系统原理》教学大纲](https://img.taocdn.com/s3/m/465e2c61905f804d2b160b4e767f5acfa1c783b7.png)
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
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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。
操作系统教学大纲
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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
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《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。
计算机操作系统课程教学大纲
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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
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《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
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《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
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《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课程编码:N16103010 总学时(实践学时):45(10) 执笔者:郭迎九修(制)订日期:2015.9 适用专业:软件工程审阅者:一、课程的性质和学习目的本课程是软件工程专业的主要专业基础课,主要内容是操作系统的基本概念、原理和基本方法等知识。
通过对本课程的学习,使学生掌握操作系统的基本概念、原理和基本方法,掌握操作系统的开发模式、开发方法和操作系统的分析、设计能力,了解操作系统的发展方向,培养学生观察问题、分析问题、解决问题和实际动手能力,为学生以后参与系统软件分析和开发奠定基础。
同时养成踏实认真、刻苦钻研的基本素质,为后续专业课学习和参加本专业的工程实践打下必要的基础。
二、课程总学时分配三、课程教学内容、要求及学时(一)操作系统概论(讲授3学时)教学目标通过列举已有的操作系统的特点及分类,了解操作系统的发展历史、操作系统的分类,掌握操作系统的功能及配置、"生成"概念。
掌握至少一种常用操作系统的安装、使用和维护。
教学内容操作系统定义及发展;操作系统的形成和五大类型;操作系统的五大功能;表征操作系统的属性;操作系统的配置、"生成"概念。
至少一种常用操作系统的安装、使用和维护。
教学要求1. 了解如何认识、熟悉和解剖操作系统;2. 掌握操作系统概念;操作系统的五大类型和五大功能;3.掌握操作系统的安装、使用和维护(选择一种);5. 掌握计算机网络拓扑结构的定义、分类与特点。
重点:操作系统概念;操作系统的五大类型和五大功能。
难点:操作系统的安装、使用和维护。
(二)进程管理(讲授6学时,实验3学时)通过讲解进程PCB结构以及进程的状态转换图,使学生掌握进程的定义及基本特征;通过讲解多进程管理以及生产者与消费者例子使学生掌握进程的通信、进程调度以及同步、互斥防止死锁的算法。
教学内容进程的定义;进程的五个基本特征;程序与进程的对比;进程与线程;进程控制块;进程的描述;进程通信;进程调度算法;同步与互斥;信号灯;死锁及产生死锁的四个必要条件。
教学要求1. 掌握操作系统核心运行与“进程”的基本概念及“进程”的基本转换状态与应用特点;2. 掌握操作系统进程的概念及与线程的关系;3. 掌握作业的概念;4. 了解操作系统核心运行及状态转换;5.了解进程调度算法的程序编制;重点:操作系统进程的概念及与线程的关系;难点:作业的概念。
(三)文件管理(讲授4学时、实验3学时)教学目标通过列举C程序中文件操作的例子函数,讲解操作系统对文件的管理,使学生掌握文件的结构(物理结构和逻辑结构)以及文件的存储目录和存取方法以及安全机制。
教学内容文件管理的任务与功能;文件的结构与分类;文件的物理结构和逻辑结构;文件的目录结构;文件的存取控制和安全机制;文件系统与模型结构。
教学要求1.了解文件系统的编程设计;2.理解文件系统的目录分类管理特点;3.掌握文件的基本存取控制和系统管理;重点:文件的基本存取控制和系统管理难点:文件系统的目录分类管理特点;文件系统的编程设计(四)存储管理(讲授4学时)通过列举计算机三级存储结构的例子说明计算机存储系统在计算机体系结构的地位和作用。
使学生理解和掌握内存的分区、分页、分段管理、物理地址与逻辑地址的概念以及内存管理与分配的算法。
教学内容内存的分区、分页、分段管理概念;物理地址与逻辑地址;内存"扩充"技术;式存储管理;段式存储管理;内存的分配算法。
教学要求1.了解内存空间的有效利用;2.理解内存管理中各种分区、分頁和分段方法的特点;2.掌握内存管理中基本分配和调度方法;重点:内存管理中基本分配和调度方法。
难点:内存管理中各种分区、分頁和分段方法的特点(五)输入输出设备管理(讲授4学时)教学目标通过列举键盘、鼠标、显示器、显卡等输入输出设备讲解输入输出设备功能与分类。
使学生掌握输入输出设备的独享、共享、拟设备的管理特点;理解输入输出设备处理程序的功能和输入输出设备的管理策略。
教学内容输入输出设备功能与分类;独享、共享、拟设备的管理特点;输入输出设备处理程序;输入输出设备的管理策略。
教学要求1.了解输入输出设备处理程序的编程要点;2.了解输入输出设备的分类设计方法;3.掌握输入输出设备的管理特点。
重点:输入输出设备的管理特点。
难点:输入输出设备的分类设计方法;输入输出设备处理程序的编程要点。
(六)处理机调度与死锁(讲授6学时、实验2学时)教学目标通过讲解处理机调度程序使学生掌握处理机调度的概念及调度算法,多处理机调度的概念和死锁的概念,并掌握预防死锁的算法。
处理机调度的基本概念;调度算法;实时调度;多处理机的调度;"死锁"概念。
教学要求1.了解进程调度算法的程序编制;2.了解产生死锁的原因和必要条件,预防死锁,死锁的检测与解除;3.掌握核心运行与“进程”的基本概念;产生死锁的原因和必要条件,预防死锁;重点:产生死锁的原因和必要条件,预防死锁;难点:死锁的检测与解除。
(七)操作系统接口(讲授4学时、实验2学时)教学目标引用WINDOWS操作系统讲解操作系统的命令接口,使学生掌握操作系统的人机界面设计原则和系统调用的方法。
教学内容操作系统的命令接口;操作系统的调用;UNIX系统调用;图形用户接口。
教学要求1.了解操作系统传统的接口界面;2.了解操作系统人机接口界面的基本设计思想;3.掌握人机接口界面的设计;4.掌握操作系统的系统调用。
重点:操作系统的系统调用。
难点:图形用户接口。
(八)操作系统的性能指标和系统结构(讲授4学时)教学目标演示常见操作系统的性能,使学生了解操作系统的性能指标和操作系统的结构特点。
教学内容操作系统的性能指标;了解操作系统结构的五种形式。
教学要求1.了解UNIX和Windows的系统结构;2.了解操作系统主要性能指标的含义;3.掌握操作系统的性能指标、设计简单的操作系统。
重点:操作系统的性能指标。
难点:设计简单的操作系统。
四、课程实验(实训)环节内容总体上要考虑实验内容由简单到复杂、由验证到综合应用,实验用时由少到多,实验难度由低到高这几个环节。
以下安排仅作参考:1、进程管理实验(3学时)2、文件管理实验 (3学时)3、处理机调度与死锁实验 (2学时)4.操作系统接口实验(2学时)说明:有关实验环节的具体要求见所附本课程实验教学大纲。
五、课程的主要教学方法操作比较抽象,可针对不同知识点采取灵活授课方法,如讲授法、谈论法、演示法、启发法、实验法、发现法、练习法、课堂讨论法等多种教学方法进行授课,充分调动学生的积极性。
六、课程的考核办法突出学生解决实际问题的能力,加强过程性考核。
总评成绩包括平时出勤(10%)、课堂表现(10%)、作业(10%)、实验(10%)、阶段性测验(10%)、期末考试(50%)等六部分组成。
期末考试采用闭卷形式,试题应包括基本概念、基本理论、程序设计、结构设计等部分,题型可采用填空、选择、简答、编程、画图等方式。
七、本课程的先修课高级程序设计语言、数据结构,计算机体系结构八、建议教材、教学参考书及其他教学资源网站[1] 刘循等编著,计算机操作系统,人民邮电出版社,2009年。
[2] 陈向群等译,现代操作系统(第 2 版),机械工业出版社, 2005年。
[3] Abraham Silberschatz ,Operating System Concept (影印),高等教育出版社,2002年。
[4] Andrew Tanenbaum ,Modern Operating Systems (第 2 版,影印),机械工业出版社,2002年。
[5] 孙钟秀等编著,操作系统教程,高等教育出版社,2003年。
[6] 陈向群杨芙清,操作系统教程(第二版),北京大学出版社,2006年。
[7] 汤小丹、梁红兵. 计算机操作系统. 西安:西安电子科技大学出版社, 2007-8[8] 汤小丹、梁红兵. 计算机操作系统习题解答组成原理. 西安:西安电子科技大学出版社, 2008-9[9]何炎祥、李飞,计算机操作系统,北京:清华大学出版社,2011-6。
[10]伯尔,肖.操作系统原理. 北京: 清华大学出版社, 2005-10操作系统课程实验教学大纲课程编码:N16103010 实验学时数:10 执笔者:郭迎九修(制)订日期:2015.5 适用专业:软件工程审阅者:一、实验的性质和目的操作系统课程是软件工程专业的主要专业基础课,而本实验课程的学习目的在于配合课堂教学使学生更好地理解和掌握操作系统的基本概念、基本原理和应用方法,同时培养学生动手能力和知识的应用能力。
二、实验的教学内容、教学要求及考核办法单片机原理及接口技术课程实验项目汇总表注:实验类型通常指演示性、验证性、设计性及综合性实验。
其中设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验;综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。
实验一进程管理实验【实验目的】加深理解进程并发执行的概念,认识多进程并发执行的实质;观察进程争夺资源的现象,分析其过程和原因,学习解决进程互斥的方法;通过设计,编制,调试一个简单的进程调度模拟系统,对进程管理,进程运行状态变换及PV操作加深理解和掌握。
【实验类型】验证性。
【实验内容及要求】1、模拟批处理多道操作系统的进程调度;2、模拟实现同步机构避免并发进程执行时可能与时间相关的错误;随机给出一个进程调度实例,如:进程到达时间服务时间A 0 3B 2 6C 4 4D 6 5E 8 2模拟进程调度,给出按照算法先来先服务FCFS、轮转RR(q=1)、最短进程优先SPN、最短剩余时间SRT、最高响应比优先HRRN进行调度各进程的完成时间、周转时间、响应比的值。
【教学方法】实验法为主,讲授法、演示法、谈论法、启发法、练习法、课堂讨论法等多种教学方法为辅。
【考核办法】当堂检查验收学生实验完成情况,作为课程实验成绩的一部分。
实验二文件管理实验【实验目的】文件系统是操作系统中管理取信息的机构,他具有“按名存取”的功能,不仅方便用户,而且能提高系统效率且安全可靠。
为了使学生对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有深入了解,指导学生使用高级语言编写和调试一个简单的文件系统,达到模拟文件管理工作的目的。
【实验类型】验证性。
【实验内容及要求】模拟实现采用二级文件目录结构,第一级为主目录文件MFD,第二级为用户文件。
目录文件UFD。
(1)设计一个有m个用户的文件系统,每个用户最多可保存一个文件;(2)规定用户在一次运行中只能打开K个文件;(3)系统能检查键入命令的正确性,出错时应能显示出错原因;(4)对文件应能设置保护措施,如只能执行,允许读,允许写等;(5)对文件的操作设计提供一套文件操作:CREATE建立文件DELETE删除文件OPEN打开文件CLOSE关闭文件READ读写文件WRITE写文件【教学方法】实验法为主,讲授法、演示法、谈论法、启发法、练习法、课堂讨论法等多种教学方法为辅。