计算机系统基础2课程教学大纲

课程简介： 《计算机系统基础(2)》是软件工程专业的学科基础课，阐述操作系统的基本概念、基本原理和实现
技术，学习和理解Unix I/O、文件系统、进程/线程管理、内存管理、进程间通信、处理器调度、网络通信的基本 原理，培养Linux环境系统I/O、多进程/多线程编程、进程间同步互斥、进程间通信、网络编程、并发编程技能， 掌握多进程/多线程并发特征，建立初步的计算机系统观，培养学生的分析问题和解决问题的实际能力，为今后从 事并发编程、系统管理、性能优化等工作提供必要的理论基础，也为进一步学好数据库系统、计算机网络和分布 式系统等课程奠定基础知识。
重点：多级存储器层次；分页存储管理；分段存储管 理；地址转换过程；请求分页存储管理；先进先出、 最佳、LRU页面置换算法 难点：多级页表；Clock页 面置换算法、缺页中断处理
课堂讲 授, 案例 讲解,课 堂讨论
课后作业
理论教学进程表
周次
教学主题
教学 时长
教学的重点与难点
教学方 式
作业安 排
11
进程间通信
3
重点：管道、消息队列、共享内存概念和通信编程方 课堂讲 课后作业
法 难点：利用IPC信号量实现进程间同步
授, 案例
讲解,课
堂讨论
12
处理机调度
3
重点：三级调度层次；调度模型；先来先服务、短作 课堂讲 课后作业
号机制及应用；管道、消息队列与共享内存 难点： 讲解,课
进程并发特征；大量子进程回收方法；信号处理带来 堂讨论
的竞争与消除方法
7,8,9,10 线程控制与同 12 步
重点：线程概念；多线程编程基本方法；共享变量分 析与识别；临界区、临界资源与信号量；线程同步与 互斥；经典同步问题；使用多线程提高并发性；用于 Pthreads同步量和互斥量编写同步程序 难点：信号 量模型与P、V操作；线程同步与互斥编程；线程安 全；竞争
√ 核心能力1：应用数学、计算机科学及软件工程知识 的能力 □ 核心能力2：设计与执行实验，以及分析与解释数据 的能力 □ 核心能力3：执行软件工程实践所需技术、技巧及使 用现代工具的能力 √ 核心能力4：设计及评估算法、程序、组件和软件系 统能力 □ 核心能力5：项目管理、有效沟通、领域整合与团队 合作的能力 √ 核心能力6：发掘、分析、应用研究成果及因应复杂 且具整合性软件开发问题的能力及创新意识 √ 核心能力7：认识时事议题与产业趋势，了解信息科 技对环境、社会及全球的影响，具备一定的国际视野、 以及持续学习的习惯与能力 □ 核心能力8：理解及遵守专业伦理，认知社会责任， 重视知识产权
授课时间：1-18周：周一1、2节，周三单周9、10节， 授课地点：周一、周五6D405，周三晚6E302 周五1、2节（2016软工2班）； 1-18周，周一3、4节， 周三双周9、10节，周五5、6节（2016软工3班）；
授 课 对 象 ： 2015软件工程2、3班
开 课 院 系 ： 计算机与网络安全学院
理论教学进程表
周次
教学主题
教学 时长
教学的重点与难点
教学方 式
作业安 排
1
操作系统概
3
重点：操作系统是什么、所处位置、发展历史、功 课堂讲 无
述，Linux操
能、类型；Linux系统目录结构；Linux系统文件与目 授，演示
作系统基本知
录操作 重点： 操作系统功能、结构；系统调用失败
识
处理；自定义库函数的创建与链接
《计算机系统基础(2)》课程教学大纲
课 程 名 称 ： 计算机系统基础(2)
课 程 类 别 （ 必 修 / 选 修 ） ： 必修
课程英文名称：Computer System Foundation（2）
总学时/周学时/学分： 90/5/5.0
其中实验（实训、讨论等）学时： 40
先 修 课 程 ： 程序设计基础
任课教师姓名/职称：徐钦桂 /教授
联系电话：短号637767
Email：xuqg@dgut.edu.cn
答疑时间、地点与方式： 课后答疑：课室，QQ：379528390, 微信,周一晚8:00：8A304
课程考核方式：
小考（√）
作业（√）
期末考（√）
Байду номын сангаас实验（√）
出勤（√）
使用教材： 汤小丹,《计算机操作系统》(第4版)，西安电子科技大学出版社
业优先、轮转调度算法、响应比高优先、多级反馈队 授，案例
列算法；调度算法性能指标及计算 难点：多级反馈 讲解
队列调度算法、实时调
13
死锁
3
重点：死锁概念、死锁四个基本条件；死锁预防、死 课堂讲 课后作业
锁避免方法；银行家算法；死锁检测与解除 难点： 授，案例
银行家算法
分析
14,15
存储器管理， 6 虚拟存储器
《Linux系统编程讲义》（第3.4版） 参考教材： （美）兰德尔·E.布莱恩特（Randal E.Bryant）,《深入理解计算机系统》，机械工业出版
社，2016 李善平. 操作系统学习指导和考试指导[M]. 浙江大学出版社, 2004. Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne. 操作系统概念[M]. 高等教育出版社, 2010.
分配方式、文件目录管理、文件存储空间管理、文件 分析,课
共享原理 难点：文件索引结构；文件共享与保护； 堂讨论
磁盘容错技术、dup函数使用
5,6
Linux进程管 6
重点：进程、逻辑控制流、并发概念；进程结构；调 课堂讲 课后作业
理与控制
用fork创建进程，调用exec函数加载程序；Linux信 授, 案例
2
Linux环境C语 3
重点：Linux C程序编译和执行过程；字符串处理函 课堂讲 课后作业
言编程
数使用；Linux编程错误诊断和处理、命令行参数 难 授，演示
点：C程序编译错误诊断
3,4
Unix I/O与文 6
重点：Unix I/O概念、基于Unix I/O系统调用函数 课堂讲 课后作业
件管理
编程、内核文件I/O数据结构、 文件逻辑结构、外存 授,案例
课程教学目标： 1.理解操作系统的基本概念、原理和
实现技术，建立初步的系统观 2.理解处理机调度、进程管理、内存管理、I/O控制、 文件管理的基本结构与算法，评价算法优劣，建立效 率、开销、安全、平衡、折衷、公平的基本思想 3.运用Linux API编写多进程/多线程并发应用程序
本课程与学生核心能力培养之间的关联（可多 选）：