《操作系统原理》课程标准
《操作系统原理》课程介绍
课 程 介 绍
一、认识操作系统
在计算机系统中，中央处理器CPU是整个 系统硬件的核心和基础，我们将它比拟为 计算机的心脏。而在计算机软件系统中， 操作系统具有同样的核心和基础作用，我 们将它比拟为计算机大脑。这样，心脏和 大脑的紧密配合，才使计算机系统有了强 大的生命力。计算机硬件系统与软件系统 的紧密配合，才使计算机系统成为电子时 代、信息社会无所不在的基础设施。
与 与 与
方便使用 软件设计的简单性 软件 折衷权衡
六、OS涉及到计算机科学的领域
计算机体系结构 软件设计 程序设计语言 数据结构与算法 计算机网络 信息安全
七、课程的先修课
《程序设计》 《数据结构》 《汇编语言》 《计算机组成原理》
八、课程的主要内容
介绍操作系统的基本概念、基本结构及运 行环境；(使大家对操作系统的基本概念、 基本结构及运行环境有深入的认识，对操 作系统这一课程有比较全面的把握。) 介绍操作系统原理、设计方法和实现技术； (使大家深入到操作系统内部，理解并掌握 操作系统的基本原理、设计方法和实现统能做什么
处理机管理、多任务、
内存管理、内存保护、
外存管理、文件存取、
设备控制、硬件控制、网络、
用户界面、
错误检测及恢复系统、安全 等等…
一、认识操作系统
操作系统为建立在特定的计算机结构
之上的应用提供了最基本的支撑环境， 也为计算机使用者提供了一种具有特 色的操作、使用环境。无论是巨型机、 大型机，还是中、小型机，也无论是 台式个人计算机、便携式微型机，还 是连接多台计算机的计算机网络，都 离不开操作系统。
二、操作系统在整个计算机系统中 的位置
总之，操作系统
计算机科学与技术+课程标准操作系统原理
操作系统原理二、课程的性质、任务及设置目的（一）课程性质与任务操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门专业必修课。
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）前后续课程的安排先修课程：数据结构、汇编语言与微机原理、C语言程序设计等课程；后续课程：Linux内核及驱动开发、嵌入式系统课程设计等课程。
三、课程目标（一）总体目标本课程以培养系统分析与创新能力为目标，坚持“理论指导实践、实践强化理论”的教学改革指导思想，综合了基础理论教学、课程实践教学、最新技术追踪等多项内容，教学内容兼顾基础性和前瞻性。
通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统核心软件的本质，一方面实现对学生专业基础知识的综合与提升，帮助学生建立系统、完整的专业基础理论体系，培养学生初步的系统分析与设计能力，培养学生的创新型思维和实践动手能力；另一方面使学生从深层次了解操作系统的组成、结构和功能，增强学生大型系统软件的开发能力，并注重专业素养的不断提高，为学生以后参与系统软件分析和开发奠定基础。
（二）具体目标1. 知识目标通过本课程的学习，学生应具备以下知识目标：（1）掌握操作系统的基本概念和原理，并对计算机操作系统有整体的理解；（2）了解组成计算机操作系统各模块的工作过程及相关的算法；（3）掌握处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理和用户接口相关知识；（4）了解计算机操作系统最新的技术发展。
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。
操作系统原理课程设计
操作系统原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握操作系统原理的基本概念、核心机制和设计方法。
通过本课程的学习，学生应能理解操作系统的基本组成、工作原理和运行机制，掌握进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出管理等方面的基本知识，具备分析问题和设计简单操作系统的能力。
1.理解操作系统的基本概念、组成和分类。
2.掌握进程的基本原理和管理方法。
3.理解内存管理的技术和策略。
4.熟悉文件系统的结构和管理方法。
5.掌握输入/输出管理的基本原理和方法。
6.能够运用操作系统原理分析和解决实际问题。
7.具备设计和实现简单操作系统的能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生对操作系统学科的兴趣和好奇心。
2.培养学生团队合作、创新和批判性思维的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.操作系统概述：操作系统的概念、作用、发展历程和分类。
2.进程管理：进程的基本概念、进程管理的基本方法、进程同步与互斥、死锁与饥饿问题。
3.内存管理：内存分配与回收策略、内存保护、虚拟内存、页面置换算法。
4.文件系统：文件和目录结构、文件存储管理、文件访问控制、磁盘空间分配策略。
5.输入/输出管理：输入/输出设备管理、中断处理、缓冲区管理、设备分配与回收。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握操作系统原理的基本概念和知识。
2.讨论法：学生针对某一问题进行讨论，培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析实际操作系统案例，使学生更好地理解操作系统的工作原理。
4.实验法：通过操作系统的实验，让学生亲自动手实践，加深对知识的理解和运用。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《操作系统原理》。
2.参考书：提供相关领域的经典教材和论文，以拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作课件、演示文稿等，以直观展示操作系统的原理和实例。
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。
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》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。
操作系统原理教案
操作系统原理教案一、教学目标通过本课程的学习，学生应能够：1. 理解操作系统的基本概念、组成及功能；2. 掌握操作系统的进程管理、文件管理、内存管理和设备管理等方面的知识；3. 培养学生的问题分析和解决能力，能够应用所学知识解决实际问题。
二、教学内容1. 操作系统概述- 操作系统的定义和功能- 操作系统的发展历程- 操作系统的分类和特点2. 进程管理- 进程的概念和特征- 进程的状态转换- 进程调度算法- 进程同步与互斥3. 文件管理- 文件的概念和组织方式- 文件的存储结构- 文件的操作和权限管理4. 内存管理- 内存的分段和分页管理- 内存的地址映射和重定位- 内存的虚拟化和交换技术5. 设备管理- 设备的层次结构- 设备的分配和释放- 设备的中断处理和驱动程序设计三、教学方法本课程采用讲授与实践相结合的教学方法，具体包括：1. 教师讲解：通过系统化的课堂讲解，向学生介绍操作系统原理的基本概念、理论和方法；2. 实践操作：通过实际的操作，学生亲自编写和调试操作系统相关的程序，加深对理论知识的理解和应用能力；3. 讨论研究：教师引导学生进行问题分析和解决方案的讨论，培养学生的创新思维和团队合作能力。
四、教学资源为了提高教学质量和学生的学习效果，我们为学生准备了以下教学资源：1. 教材：推荐使用《操作系统原理》（第X版），该教材内容丰富、体系完整，适合本课程的学习；2. 实验室：学校实验室配备了一定数量的计算机，供学生进行实践操作和编程实验；3. 网络资源：学生可以通过互联网获取相关的学习资料和案例分析，拓宽学习视野。
五、教学评估为了评估学生的学习效果和教学质量，我们采用以下方式进行评估：1. 课堂作业：通过布置课堂作业，检查学生对所学知识的理解和掌握程度；2. 实验报告：要求学生按时提交实验报告，评估学生的实践操作能力和问题解决能力；3. 期末考试：设置期末考试，全面检测学生对操作系统原理的掌握程度；4. 学习总结：要求学生撰写学习总结，总结所学的知识和经验，评估学生的学习效果和成长。
《操作系统原理》课程标准
《操作系统原理》课程标准一、课程性质与目标《操作系统原理》是一门计算机专业核心课程，旨在帮助学生掌握操作系统基本原理、技术和方法，培养学生操作系统设计、开发和维护的能力。
本课程着重培养学生的操作系统理论知识，掌握操作系统在计算机系统中的地位和作用，以及操作系统的主要功能和运行机制。
教学目标：1. 掌握操作系统基本概念、原理和技术；2. 了解操作系统的发展历程和未来趋势；3. 掌握操作系统的基本功能和运行机制；4. 具备操作系统设计和开发的基本能力；5. 培养良好的团队协作和沟通能力。
二、课程内容和要求课程内容主要包括操作系统基础、进程管理、内存管理、文件系统、设备管理、用户接口等。
通过本课程的学习，学生应掌握操作系统的主要组成部分及其相互关系，理解操作系统的基本原理和实现方法，并能够应用所学知识解决实际问题。
具体要求：1. 掌握操作系统的基本概念、原理和技术；2. 了解操作系统的内部结构和运行机制；3. 能够分析操作系统中的常见问题，并提出解决方案；4. 能够应用所学知识进行简单的操作系统设计和开发；5. 培养良好的学习态度和团队合作精神。
三、教学方法与评估本课程采用理论讲授与实践操作相结合的教学方法，通过案例分析、课堂讨论、小组合作等多种形式，激发学生的学习兴趣和积极性。
同时，建立完善的评估体系，包括平时作业、课堂表现、实验报告和期末考试等，以全面评估学生的学习效果。
四、教学资源与支持为保障本课程的教学质量，我们将提供以下教学资源：1. 教材：《操作系统原理》教材及相关参考书籍；2. 课件：电子课件及多媒体教学资源；3. 网络资源：提供操作系统相关网站和论坛，鼓励学生自主学习和交流；4. 实验环境：提供实验环境和相关软件，帮助学生进行实践操作。
五、课程评估标准本课程的评估标准包括以下几个方面：1. 平时作业：学生完成各章节相关作业，考察学生对课程内容的理解和掌握程度；2. 实验报告：学生提交实验报告，反映实验过程和结果，考察学生的实践操作能力；3. 期末考试：进行期末考试，考察学生对操作系统原理、技术和方法的掌握程度；4. 课堂表现：考察学生的课堂参与度和学习态度。
《操作系统》课程标准
《操作系统》课程标准《操作系统》课程标准⼀、课程概述操作系统是计算机系统的核⼼软件，它是连接计算机硬件和软件的纽带，在计算机系统中起着管理和控制中⼼的作⽤。
操作系统课程是信息类专业的专业基础课之⼀，它在学⽣的计算机专业知识结构中有着重要的地位和作⽤，它的前导课程是⾼级语⾔程序设计基础、数据结构等，同时，它为学⽣以后学习计算机⽹络、数据库系统、软件⼯程等课程打下扎实的基础。
本课程的⽬的是使学⽣掌握操作系统的基本理论，设计⽅法和实现技术，培养学⽣具有对具体操作系统进⾏分析的初步能⼒，以及进⾏系统程序设计的初步能⼒。
为开展各种计算机应⽤任务打下良好的基础。
⼆、课程⽬标1．知道《操作系统》这门学科的性质、地位和独⽴价值。
知道这门学科的研究范围、分析框架、研究⽅法、学科未来的发展⽅向。
2．理解这门学科的主要概念、基本原理和策略。
3．初步学会运⽤⼀些具体的策略与技术，如进程调度、存储器管理、中断技术、缓冲技术等。
4．使学⽣能够把所学的原理应⽤到具体的操作系统中，在实际应⽤中发现、分析、解决问题。
三、教学内容和教学要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的⼀般涵义表述如下：知道——是指对这门学科和具体操作系统的认知。
理解——是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提⽰所涉及到的操作系统技术演变过程、特征、形成原因以及五⼤管理功能之间的相互关系。
掌握——是指运⽤已理解的操作系统概念和原理，说明、解释、类推实际操作系统中出现的事件和现象。
学会——是指能模仿或在教师指导下独⽴地完成操作系统某些部分的分析和设计任务，或能识别操作中的⼀般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表⽰教学知识和技能的教学要求层次。
本标准中打“*”号的内容可作为⾃学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。
（⼀）绪论（⼆）操作系统⽤户界⾯（三）进程管理（四）处理机调度（五）存储管理（六）进程与存储⽰例*（七）⽂件系统（⼋）设备管理（九）⽂件和设备管理⽰例*（⼗）⾯向对象操作系统的设计四、课程实施（⼀）课时安排与教学建议操作系统数学与应⽤数学、信息与计算科学专业选修课。
操作系统原理课程设计
操作系统原理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解操作系统的基础概念，包括进程、线程、内存管理等；2. 掌握操作系统的五大功能模块及其作用，并能运用这些知识分析操作系统的运行原理；3. 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其适用场景。
技能目标：1. 培养学生运用操作系统的基本原理解决实际问题的能力，如进程调度、内存分配等；2. 学会使用操作系统提供的接口和工具进行程序设计和系统管理；3. 提高学生的团队协作能力，通过小组讨论和项目实践，培养他们在操作系统领域的沟通与协作技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统的兴趣，激发他们深入学习计算机科学和技术的热情；2. 引导学生认识到操作系统在计算机系统中的重要性，增强他们的责任感和使命感；3. 培养学生具备良好的学术道德，尊重知识产权，遵循开源协议，积极参与开源社区。
本课程针对高年级计算机专业学生，结合操作系统原理的学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的专业知识水平和实践能力。
课程目标具体、可衡量，既符合教学实际，又有利于学生和教师在教学过程中明确预期成果。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、发展历程、功能模块等，关联教材第一章内容。
2. 进程管理：讲解进程与线程的概念、进程调度算法、进程同步与互斥等，关联教材第二章内容。
3. 存储管理：阐述内存分配策略、虚拟内存技术、页面置换算法等，关联教材第三章内容。
4. 文件系统：介绍文件和目录结构、文件存储与访问控制、磁盘空间分配策略等，关联教材第四章内容。
5. 设备管理：讲解设备驱动程序、I/O调度策略、中断处理等，关联教材第五章内容。
6. 操作系统实例分析：以Linux操作系统为例，分析其内核架构、进程管理、内存管理等，关联教材第六章内容。
7. 操作系统设计与实现：探讨操作系统的设计原理，包括微内核、宏内核等架构，以及简单操作系统实例的实现，关联教材第七章内容。
《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》课程标准
分析问题， 展开讨 论， 指导分析， 着 手演 绎， 总结归 纳。
实训报告
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设备管理技术
分析问题， 展开讨 论， 指导分析， 着 手演 绎， 总结归 纳。
实训报告
8
文件操作
能够使用系统 调用操作文件 的方法
文件逻辑 结构，文件 存取方法， 文件系统 的系统调 用 操作系统 的安全隐 患，防范措 施、标准
（2）知识目标 序号 1 2 3 4 5 6 知 识 目 标
掌握操作系统基本概念、特征、类型、功能和组织结构； 理解程序的并发执行及其特征；掌握多道程序设计、并发、进程的概念、进 程的状态及其转换、进程控制原语； 理解临界资源、临界区概念、信号量机制、PV 操作及其应用、进程间的通 信；掌握进程的同步与互斥实现方法；了解进程通信、线程的概念； 掌握作业调度和进程调度算法、理解处理机调度的层次； 掌握死锁的概念与必要条件、死锁的预防与避免、资源分配图； 了解分区管理方案、段页式存储管理、覆盖技术；理解交换技术、局部性原
理、动态链接和共享的概念；掌握存储体系的概念、存储管理的任务、页式 存储管理和段式存储管理的实现原理和地址变换、虚拟存储技术、页面置换 算法； 7 8 9 10 了解设备分类、I/O 系统；理解缓冲技术和 Spooling 系统及磁盘调度算法； 掌握 I/O 控制方式、设备分配技术； 了解文件的概念、文件系统的主要操作、文件系统的安全性；理解文件系统 的功能；掌握文件及其分类、文件的逻辑结构和物理结构的概念，文件、目 录及目录结构； 理解外存的组织形式、文件存储空间的管理方法； 理解联机命令接口、命令解释程序；掌握 Shell 命令语言、系统调用；
编号
能力训练 项目名称 Linux 系统安装及 使用
拟实现的 能力目标 能够安装和配 置操作系统， 设 置用户
《操作系统原理》课程简介
《操作系统原理》课程介绍一、课程简介《操作系统原理》是一门计算机专业的核心课程，旨在让学生深入了解操作系统的基本概念、原理和方法。
本课程涵盖了操作系统的基本功能、系统结构、进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序等方面的知识，通过本课程的学习，学生将掌握操作系统的基本原理和技术，为进一步学习计算机科学打下坚实的基础。
二、课程目标1. 掌握操作系统的基本概念、原理和方法，能够分析和解决实际问题。
2. 了解操作系统的体系结构和实现技术，能够设计和开发简单的操作系统。
3. 具备跨平台编程和移植性设计的理念和方法。
三、课程内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、作用和功能，以及操作系统的发展历程。
2. 操作系统结构：讲述操作系统的组成部分及其相互关系，包括进程管理、内存管理、文件系统和设备驱动程序等。
3. 进程管理：介绍进程和线程的基本概念、实现方式以及进程间的通信方式，如管道、消息队列、共享内存等。
4. 内存管理：讲述内存的分配和管理方式，包括虚拟内存和物理内存的概念和使用方法。
5. 文件系统：介绍文件系统的基本概念、数据结构、目录结构和访问控制，以及文件系统的实现和管理。
6. 设备驱动程序：讲述设备驱动程序的基本概念、接口和驱动方式，以及设备管理的实现方法。
四、教学方法本课程采用理论讲授和实践操作相结合的教学方法。
教师通过课堂讲解和演示，帮助学生理解操作系统的基本概念和原理；同时，学生需要通过实验和实践操作，掌握操作系统的实现技术和应用方法。
此外，教师还会组织小组讨论和案例分析，培养学生的团队精神和解决问题的能力。
五、学习资源本课程提供了丰富的教材和学习资源，包括电子课件、实验指导书、习题集和案例分析等。
学生可以通过互联网和图书馆等途径获取更多的学习资料和参考书籍，以扩大知识面和提高学习效果。
六、课程评估本课程的评估方法包括平时作业、实验报告和期末考试三个部分。
平时作业主要考察学生对课堂知识的掌握程度，实验报告则是对学生实践操作能力的评估，而期末考试则是对学生综合能力的全面考核。
计算机科学与技术+课程标准操作系统原理
操作系统原理二、课程的性质、任务及设置目的（一）课程性质与任务操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门专业必修课。
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）前后续课程的安排先修课程：数据结构、汇编语言与微机原理、C语言程序设计等课程；后续课程：Linux内核及驱动开发、嵌入式系统课程设计等课程。
三、课程目标（一）总体目标本课程以培养系统分析与创新能力为目标，坚持“理论指导实践、实践强化理论”的教学改革指导思想，综合了基础理论教学、课程实践教学、最新技术追踪等多项内容，教学内容兼顾基础性和前瞻性。
通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统核心软件的本质，一方面实现对学生专业基础知识的综合与提升，帮助学生建立系统、完整的专业基础理论体系，培养学生初步的系统分析与设计能力，培养学生的创新型思维和实践动手能力；另一方面使学生从深层次了解操作系统的组成、结构和功能，增强学生大型系统软件的开发能力，并注重专业素养的不断提高，为学生以后参与系统软件分析和开发奠定基础。
（二）具体目标1. 知识目标通过本课程的学习，学生应具备以下知识目标：（1）掌握操作系统的基本概念和原理，并对计算机操作系统有整体的理解；（2）了解组成计算机操作系统各模块的工作过程及相关的算法；（3）掌握处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理和用户接口相关知识；（4）了解计算机操作系统最新的技术发展。
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理、动态链接和共享的概念；掌握存储体系的概念、存储管理的任务、页式 存储管理和段式存储管理的实现原理和地址变换、虚拟存储技术、页面置换 算法； 7 8 9 10 了解设备分类、I/O 系统；理解缓冲技术和 Spooling 系统及磁盘调度算法； 掌握 I/O 控制方式、设备分配技术； 了解文件的概念、文件系统的主要操作、文件系统的安全性；理解文件系统 的功能；掌握文件及其分类、文件的逻辑结构和物理结构的概念，文件、目 录及目录结构； 理解外存的组织形式、文件存储空间的管理方法； 理解联机命令接口、命令解释程序；掌握 Shell 命令语言、系统调用；
（2）知识目标 序号 1 2 3 4 5 6 知 识 目 标
掌握操作系统基本概念、特征、类型、功能和组织结构； 理解程序的并发执行及其特征；掌握多道程序设计、并发、进程的概念、进 程的状态及其转换、进程控制原语； 理解临界资源、临界区概念、信号量机制、PV 操作及其应用、进程间的通 信；掌握进程的同步与互斥实现方法；了解进程通信、线程的概念； 掌握作业调度和进程调度算法、理解处理机调度的层次； 掌握死锁的概念与必要条件、死锁的预防与避免、资源分配图； 了解分区管理方案、段页式存储管理、覆盖技术；理解交换技术、局部性原
模 概论 用户接口 进程管理 处理机调度与死锁 进程同步 存储管理 设备管理 文件管理 磁盘存储器管理 综合 合计 3、能力训练项目设计
块
名
称
学 时 4 4 6 6 6 8 6 6 4 2 52
根据模块内容，可将多个单元的训练要求综合考虑，设计内含多个训练任务的、具有 平行、递进关系或包含关系的一级训练项目。训练的形式包扩示范讲解，课堂练习和课外作 业。
2、课程内容设计 （1）设计的整体思路：主要内容以操作系统的功能为单位组织教学模块，兼顾篇幅进 一步细分。各模块内容相对独立，以利学习进度的控制。针对本课程理论性强、概念繁多、 知识面广的特点，各单元的学习从提出实际问题开始，引出相应的概念，介绍解决问题的方 法和技术， 并在讲授中对理论概念辅以相应的练习以加深理解和融会贯通。 据此将课程划分 为下列模块。 （2）模块设计表：
与法规； 3、具有团队合作精神； 4、思维严谨，工作踏实， 勤奋努力； 5、有较好的安全意识；
4、解决实际问题的能力； 5、持续学习新技术能力； 5、数据分析与处理能力； 6、总结工作结果的能力； 7 、批准性思维与创新能
6、有良好的沟通协调能力， 力； 有较好的语言表达能力。 7、自学能力； 8、服务意识； 9、开拓创新能力； 10、创业的能力； 11、应变能力； 12、吃苦耐劳； 8、组织协调能力；
三、课程设计
1、课程目标设计 (1) 能力目标 专业能力 1、 具有操作系统领域继续学习 能力、操作系统操作能力； 社会能力 1、有强烈的事业心、高度 的责任感和正直的品质； 方法能力 1、理解工作任务的能力； 2、制定工作计划的能力； 3、应用所学算法的能力；
2、能够认识操作系统的概念、 2、讲诚信，遵守职业道德
观点、功能和特征，三类基本 操作系统的形成与特点； 3、能够分析进程状态转换关 系、进程调度算法及其性能； 4、能够用 PV 操作实现进程互 斥与同步；能够应用银行家算 法避免死锁； 5、 能够分析进程控制与进程通 信的实现机制。能在 Linux 中 实现进程干预； 6、 能够应用可变分区分配算法 分配内存；能够进行分页、分 段分配方式的重定位，能归纳 虚存的特征与实现方法，会用 页面置换算法计算缺页率； 7、 能够分析设备管理软件层次 结构及设备分配方法； 8、 能分析中断技术、 Spooling、 缓冲技术的实现机制； 9、能够认识文件逻辑结构、物 理结构及文件系统的功能； 10、会对文件进行基本操作；
课程代码：1013004 学 学 分：3 时：52 课程类型：基础必修课 授课对象：网络工程专业 先 修 课：计算机导论,计算机程序设计,数据结构 后 续 课：无 制定时间：2016.3
制 定 人：郑晓菊
二、课程性质
《操作系统原理》 是计算机学科的核心课程， 主要介绍计算机操作系统的基本原理和实 现方法。目的是让学生了解操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点，理解操作系统的 工作原理， 学会使用操作系统的一般方法， 并从系统工程的角度认识软件设计方法和软件系 统的运行环境， 从而打下计算机技术开发的基础。 学生通过本课程学会操作系统的基本概念、 五大管理模块的功能、 工作原理和实现技术， 提高学生分析问题和解决问题的能力及可持续 发展的能力。 本课程是为应用型本科计算机专业而设置， 教学方向以能力培养为主。 操作系统课程具 有理论性强、概念多、知识面广的特点。因此课程教学通过实际问题导入，从操作系统资源 管理的观点出发，阐述如何对计算机系统中硬件、软件资源进行管理，使计算机系统协调一 致地、有效地为用户服务，充分发挥资源使用效率，提高计算机系统的服务质量。 一个从事计算机科学技术工作者， 当掌握操作系统的工作原理和实现方法后， 将有助于 他利用计算机系统开发各种应用软件和系统软件。
训练方式手段及 步骤 演示过程， 讲解步 骤，指导操作。
结果 实训报告
1
2
Linux 用户接口
学会使用操作 系统， 熟悉相应 的系统工具
编号
能力训练 项目名称 Linux 系统安装及 使用
拟实现的 能力目标 能够安装和配 置操作系统， 设 置用户
相关支 撑知识 计算机操 作，操作系 统运行环 境。 Linux 的 shell 命 令 集,命令解 释程序， gnome 图形 界面。 进程概念， 信号量， PV 原语，计算 机编程。 进程概念， 进程调度 算法步骤， 算法评价 指标。 死锁概念， 死锁预防、 避免、检测 与解除，安 全状态概 念，银行家 算法。 地址重定 位，分页分 段概念，虚 拟存储，进 程走向，局 部性原理， 各种置换 算法 设备管理 达概念，磁 盘工作原 理，磁盘调 度算法