操作系统原理实验教学大纲(本科)-2013
操作系统原理实验教学大纲(本科)-2013
《操作系统原理》实验教学大纲一、实验教学内容与基本要求实验一 批处理系统的作业调度1 目的要求1.加深对作业概念的理解；2.深入了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业。
2 实验内容编写程序完成批处理系统中的作业调度，要求采用响应比高者优先的作业调度算法。
实验具体包括：首先确定作业控制块的内容，作业控制块的组成方式；然后完成作业调度；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验二 进程管理1 目的要求1．加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。
2．深入了解系统如何组织进程、创建进程。
3．进一步认识如何实现处理器调度。
2 实验内容编写程序完成单处理机系统中的进程调度，要求采用时间片轮转调度算法。
实验具体包括：首先确定进程控制块的内容，进程控制块的组成方式；然后完成进程创建原语和进程调度原语；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验三 动态分区存储管理方式的主存分配回收1 目的要求深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。
2 实验内容编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。
实验具体包括：首先确定主存空间分配表；然后采用最优适应算法完成主存空间的分配和回收；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验四 页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断1 目的要求1．深入了解页式存储管理如何实现地址转换；2．进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。
2 实验内容编写程序完成页式存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。
实验具体包括：首先对给定的地址进行地址转换工作，若发生缺页则先进行缺页中断处理，然后再进行地址转换；最后编写主函数对所做工作进行测试。
操作系统教学大纲（含实验大纲）
操作系统教学⼤纲（含实验⼤纲）学分：3学时：54适⽤专业：计算机类专业《操作系统》教学⼤纲⼀、课程的性质与任务《操作系统》是计算机类专业的专业基础课程，是后续专业课程的理论基础。
本课程讲述计算机操作系统的结构和原理，主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析，对于其中的重要部分辅之以实验，以加深对理论知识的理解和掌握。
通过本课程的学习，使学⽣掌握计算机操作系统各部分的功能和实现这些功能的体系结构和重要算法；对深⼊了解计算机的使⽤、计算机⼯作的原理以及应⽤软件的设计和运⾏起到重要的指导作⽤；可为后续专业课程的学习、以及提⾼软件设计⽔平和计算机应⽤的技术等奠定坚实的理论基础。
⼆、与教学计划中前后课程的关系前导课程：计算机组成原理与系统结构、程序设计基础、算法与数据结构等。
后续课程：软件⼯程、编译原理等。
⼆、教学⽅法1、传统的讲授为主的授课形式，借助PPT课件展⽰必要信息。
2、在⼀种操作系统环境下，通过演⽰相关的命令以及运⾏前期准备的程序代码来辅助学⽣理解实际系统的构造机理。
3、教学过程中，在相应章节安排必要的实验。
4、随课堂内容布置并批改课后作业。
5、实验教学环节：结合⼀种实⽤的操作系统平台实施相关实验，强化实验课程教学，重视学⽣的实际动⼿操作基本技能训练，培养学⽣掌握操作系统的原理和实际的应⽤。
四、教学内容组织安排教学时数及分配：本课程在第四学期开设，教学周为⼗⼋周，每周3个学时，总学时为54学时。
其中理论教学42学时，实验12学时。
《操作系统》课程的课堂讲授主要包括：操作系统的体系结构；进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与通讯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；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。
本课程教学的重点是进程的概念，并以进程管理为主线，协调组织计算机内的硬软件资源。
结合进程的管理分析存储管理机制、系统调度机制、⽂件存储和访问机制以及设备驱动机制。
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。
《操作系统实验》课程教学大纲
《操作系统》实验教学大纲一、课程基本信息名称：操作系统实验学分：0.5分/17学时考核方式：考查二、教学目标《操作系统》是计算机科学与技术专业的一门专业必修课程，其特点是概念多、较抽象和涉及面广，同时，也是一门实践性很强的课程，既要掌握原理，又需编程验证。
只有通过上机实验，才能使学生在整体上对操作系统的工作原理有深入的理解和掌握。
因此，本实验课程是实施《操作系统》原理教学的一个重要组成部分。
通过本实验课程的学习，学生应熟悉操作系统各功能中的基本算法，具有分析和设计操作系统主要功能、基本算法的能力。
三、教学内容实验项目一：Linux入门实验（2学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）了解LINUX运行环境的命令及使用格式（2）熟悉LINUX的常用基本命令（3）练习并掌握LINUX下C语言程序的编写、编译、调试和运行方法4.实验方法上机操作5实验仪器设备硬件设备：高档微机软件环境：Windows XP及虚拟机下安装的Linux6.实验内容（1）熟悉LINUX的常用基本命令如logout/exit、adduser、deluser、ls、cd 、pwd、mkdir、rmdir、rm、cp、mv、cat、man等。
（2）用vi编写一个简单的显示“hello word！”的程序，用gcc编译并观察编译后的结果，运行生成的可执行文件。
7.成绩评定实验要求提交相应的文档及实验报告，教师对其进行评分，最后纳入《操作系统》课程的平时成绩中。
实验项目二：Linux进程控制（4学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。
（2）进一步认识并发执行的概念，区别顺序执行和并发执行。
（3）掌握进程创建的方法。
（4）熟悉进程的睡眠，同步和撤销等进程控制方法。
（5）分析进程争用临界资源的现象，学习解决进程互斥的方法。
4.实验方法上机操作5实验仪器设备硬件设备：高档微机软件环境：Windows XP及虚拟机下安装的Linux6.实验内容（1）编写一段程序，使用系统调用fork()创建两个子进程。
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》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。
操作系统课程实验教学大纲
《操作系统》课程实验教学大纲一、实验课名称：中文名：操作系统英文名：Operating System Practice二、实验课性质：独立设课三、适用专业：信息管理与信息系统专业四、采用教材及参考书：1、汤子瀛、哲凤萍、汤小丹编：《计算机操作系统》，西安电子科技大学出版社1996年12 月；2、张尧学，《计算机操作系统》，清华大学出版社；3、周长林、左万历,《计算机操作系统教程》，高等教育出版社，1994年版；4、孙钟秀，《操作系统教程》，高等教育出版社,1994年12月；五、学时学分：课程总学时：54 ；课程总学分：3 ；实验课总学时36；六、实验项目名称和学时分配七、实验教学的目的和要求配合操作系统课程的学习，模拟实现操作系统的功能，目的是加深对操作系统理论的理解。
用户为了开发应用程序必须与操作系统打交道，编程时要借鉴操作系统的设计思想和算法。
操作系统实验使得学生从理论走向应用。
八、实验项目的内容和要求实验一项目名称：熟悉使用计算机系统一、实验内容选择一个计算机系统，熟悉该系统的操作命令，且掌握该计算机系统的使用方法。
二、实验目的配合操作系统课程的学习，模拟实现操作系统的功能，有助于对操作系统的理解。
操作系统功能的模拟实现可以在计算机系统的终端上进行，也可以在一台微型计算机上进行。
根据您的学习条件，选择一个计算机系统，熟悉对该系统的使用，那么您可以顺利地完成本课程的实验。
为了尽快地熟悉计算机系统，可编辑一个源程序，且对编辑好的源程序编译、运行、显示/打印运行结果等。
三、实验题目编制一个程序，求10 10矩阵A的转置矩阵A T，即要求确定两组初值，运行设计的程序，显示或打印每一组的A和A T。
四、实验报告(1) 实验题目。
(2) 程序中使用的数据结构及符号说明。
(3) 流程图。
(4) 打印一份源程序并附上注释。
(5) 打印两组A和A T的值。
实验二项目名称：处理器调度一、实验内容选择一个调度算法，实现处理器调度。
操作系统原理实验大纲
《操作系统原理》实验教学大纲开课实验室：计算机基础实验室课程名称：操作系统原理适用专业：计算机科学与技术学时数： 20一、实验课的任务、性质与目的《操作系统》是计算机科学与技术专业及网络工程专业的一门专业必修课程，其特点是概念多、较抽象和涉及面广，同时，也是一门实践性很强的课程，既要掌握原理，又需编程验证。
只有通过上机实验，才能使学生在整体上对操作系统的工作原理有深入的理解和掌握。
因此，本实验课程是对《操作系统》课堂教学的一个重要补充，与理论学习起着相辅相成的作用，是实施《操作系统》原理教学的一个重要组成部分。
通过本实验课的实践学习，可以使学生熟悉Uni x操作系统环境，掌握Unix的基本使用，加深理解和掌握操作系统中主要功能模块的工作原理及其实现算法，并能熟练运用C或C++语言编程以实现处理机调度、存储管理、文件管理等主要模块的模拟系统，增强本专业学生对系统实现的认识。
二、主要仪器设备及环境：硬件设备：高档微机软件环境：Windows XPCVisual C++实验2、进程调度实验1．实验目的要求：用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。
2．实验主要内容：实现一个有 N个进程并发执行的进程调度程序。
说明：每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。
进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。
进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。
进程的到达时间为进程输入的时间。
进程的运行时间以时间片为单位进行计算。
每个进程的状态可以是就绪 W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finis h）三种状态之一。
就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。
用已占用CPU 时间加1来表示。
如果运行一个时间片后，进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。
【优质】2013操作系统大纲含实验大纲
一、课程信息课程编号: 课程名称: 课程类别: 学分: 学时: 课堂讲授: 上机实验: 适用范围：2010120操作系统必修724824操作系统计算机科学与技术专业、软件工程专业、软件工程(日语强化) 专业、网络工程专业，相关专业任选课预修课程：C语言程序设计，数据结构，计算机组成原理二、课程的性质与任务1.课程性质：专业基础课2.课程任务：本课程主要介绍操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点，操作系统在进行计算机软硬件资源管理和调度时常用的概念、方法、策略、算法、手段等。
修完本课程的学生应达到如下要求：(1)掌握操作系统的基本理论、设计方法和实现技术。
(2)具有初步的操作系统开发和维护能力。
三、课程内容、基本要求与学时分配实验课大纲:课时安排序实验项目名称引导操作系统的过程目的、要求学时类型（验证、设计、综合、创新）通过简单汇编程序设计及DEBUG程序的使用，能在软盘上创建一个系统引导程序。
验证Lin UX基本环境和Shell基本编1.学会使用各种shell命令去操作LinUX。
2.学会使用vi编辑器编辑C语言程序，并能对其编译和调试。
3.能编写简单的shell程序。
验证（1.5学时）+设计（1.5学时）进程管理1.加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。
进一步认识并发执行的实质。
2.调试多进程并发执行程序，并分析结果。
验证进程（或线程）同步与多线程编1.理解Linux系统中进程（或线程）同步的基本原理；理解Lin UX多线程编程及线程访问控制。
2.调试生产者-消费者程序，根据实验要求,分析各种结果产生的原因。
按照实验要求修改程序。
验证设计创新（1学时）+（1学时）+（1学时）四、推荐教材及参考书目1理论课教材：《计算机操作系统（第三版）》，汤子瀛等主编，西安电子科技大学出版社2.理论课参考书目：《操作系统教程》，孟庆昌著，电子工业出版社3.实验课教材：《操作系统实验教程》，张坤、姜立秋、赵慧然著，清华大学出版社五、授课方式1．理论授课采用板书和投影相结合。
《计算机操作系统原理》本科实验教学大纲(本科)
平顶山工学院《操作系统》课程实验教学大纲班级专业计算机科学与技术课程名称操作系统实验名称指导教师计算机科学与工程系200＊年＊＊月《操作系统》实验教学大纲《操作系统》是计算机应用专业学生必修的公共基础课之一。
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）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。
本课程的先修课程为C语言、数据结构。
二、实验的目的、任务主要目的是通过实验，巩固课堂讲授的理论知识。
具体表现在，通过UNIX/Linux系统的实验使学生理解和掌握操作系统的功能在典型系统中的实现。
大致内容是通过进程管理使用学生理解和掌握UNIX/Linux进程的创建和控制方法；通过UNIX/Linux系统的进程通信(IPC)实验使用理解和掌握操作系统的进程间通信机制及允许在任意进程间大批量地交换数据；通过UNIX/Linux存储管理实验，使学生了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法；通过UNIX/Linux文件系统的简单设计，使学生加深对文件系统的内部功能和内部实现理解。
三、基本要求理解和掌握UNIX/Linux进程的创建和控制方法；理解和掌握操作系统的进程间通信机制及允许在任意进程间大批量地交换数据；了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法；加深对文件系统的内部功能和内部实现理解。
通过本课程的实验，要求学生掌握以下几方面的知识：1、UNIX/Linux编程开发环境2、进程管理3、进程间通信4、存储管理5、文件系统设计四、实验项目学时分配表（每个项目标明实验性质，如演示、验证、设计、综合）五、实验报告及批改1、观察分析实验过程2、批改实验报告六、成绩评定方法及标准根据本人的实验表现和实验报告及大作业地完成情况给出实验成绩，实验成绩应在平时成绩中占重要分量。
操作系统课程实验教学大纲
《操作系统》课程实验教学大纲课程名称：操作系统实验学时：24学时适用专业：软件技术专业实验类别：非独立开设一、课程实验简介本实验主要是针对教材的重点知识所设计的实验,包括进程管理，存储管理和文件系统等知识的实践。
二、目的与要求（一）目的：掌握操作系统基本原理。
（二）基本要求：学生能将所学理论知识应用于实践，在实践中掌握操作系统的基本原理。
三、实验方式组织学生在实训楼A区实验室进行集中式的实验。
四、考核方法通过对学生参与本课程实验的前期准备、实验过程、考勤、实验报告完成情况等综合因素进行考核，其中平时表现占50%，实验报告占50%。
五、实验指导书及主要参考书1.《计算机操作系统教程习题解答与实验指导》张尧学编, 清华大学出版社,2003年2.《操作系统实验指导书》候秀萍等编, 长春工业大学出版社,2003年六、实验项目实验项目一览表实验一、进程管理实验实验类型：验证型实验目的：1.加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别2.进一步认识并发的本质3.分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法实验内容：设计程序模拟进程的轮转法调度过程。
假设初始状态为：有n个进程处于就绪状态，有m个进程处于阻塞状态。
采用轮转法进程调度算法进行调度(调度过程中，假设处于执行状态的进程不会阻塞)，且每过t个时间片系统释放资源，唤醒处于阻塞队列队首的进程。
程序要求如下：1）输出系统中进程的调度次序；2）计算CPU利用率。
实验要求：1．认真做好实验前的各项准备工作，熟悉实验内容和机器操作流程。
2．遵守实验室规章制度和实验课堂教学纪律。
3．认真完成实验任务，填写实验报告。
实验二、分区式存储管理实验实验类型：验证型实验目的：通过这次实验，加深对内存管理的认识，进一步掌握内存的分配、回收算法的思想。
实验内容：设计程序模拟内存的动态分区法存储管理。
内存空闲区使用自由链管理，采用最坏适应算法从自由链中寻找空闲区进行分配，内存回收时假定不做与相邻空闲区的合并。
《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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《操作系统原理》实验教学大纲
一、实验教学内容与基本要求
实验一批处理系统的作业调度
1 目的要求
1.加深对作业概念的理解；
2.深入了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业。
2 实验内容
编写程序完成批处理系统中的作业调度，要求采用响应比高者优先的作业调度算法。
实验具体包括：首先确定作业控制块的内容，作业控制块的组成方式；然后完成作业调度；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备
PC、windows操作系统
4 教学形式及过程
演示、学生独立完成
实验二进程管理
1 目的要求
1．加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。
2．深入了解系统如何组织进程、创建进程。
3．进一步认识如何实现处理器调度。
2 实验内容
编写程序完成单处理机系统中的进程调度，要求采用时间片轮转调度算法。
实验具体包括：首先确定进程控制块的内容，进程控制块的组成方式；然后完成进程创建原语和进程调度原语；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备
PC、windows操作系统
4 教学形式及过程
演示、学生独立完成
实验三动态分区存储管理方式的主存分配回收
1 目的要求
深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。
2 实验内容
编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。
实验具体包括：首先确定主存空间分配表；然后采用最优适应算法完成主存空间的分配和回收；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备
PC、windows操作系统
4 教学形式及过程
演示、学生独立完成
实验四页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断
1 目的要求
1．深入了解页式存储管理如何实现地址转换；
2．进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。
2 实验内容
编写程序完成页式存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。
实验具体包括：首先对给定的地址进行地址转换工作，若发生缺页则先进行缺页中断处理，然后再进行地址转换；最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备
PC、windows操作系统
4 教学形式及过程
演示、学生独立完成
实验五进程同步与互斥
1 目的要求
1．掌握基本的同步与互斥算法，理解生产者消费者模型；
2．学习使用Windows 2000/XP中基本的同步对象，掌握相关API的使用方法
3．了解Windows 2000/XP中多线程的并发执行机制，实现进程的同步与互斥。
2 实验内容
以生产者/消费者模型为依据，在Windows环境下创建n个线程模拟生产者和消费者，实现进程(线程)的同步与互斥。
3 所需实验设施设备
PC、windows操作系统
4 教学形式及过程
演示、学生独立完成
二、实验课程学时分配表
三、与其它相关课程的联系与分工
计算机基础、C语言程序设计为基础。
四、考核方式
考核方法:监控实验过程、抽查实验内容、审查实验结果、评阅实验报告，综合各项考核指标给定实验成绩；核心实验技能在课程考试试题中加以体现，实验成绩占课程成绩的20%；实验缺勤两次以上或实验报告缺交两份以上即为实验成绩不合格；抄袭、复印实验报告或严重影响实验次序者，课程成绩记为不合格。
评分标准:
1、在规定实验时间内保质保量独立完成实验者，实验报告格式标准内容详实准确者，实验成绩评定优秀；
2、在规定实验时间内，独立完成主要实验内容者，实验报告格式标准内容详实者，实验成绩评定良好；
3、在实验指导教师提示下，完成主要实验内容者，实验报告格式标准内容完整者，实验成绩评定中等；
4、在实验指导教师指导下，完成基本实验内容者，实验报告格式符合基本要求者，实验成绩评定及格；
5、实验态度不端正、干扰实验教学者，抄袭、复印实验报告者不及格。
五、实验指导书、参考书
教材：
《计算机操作系统》第三版，汤子瀛等，西安电子科技大学出版社
参考书：
1.《操作系统》第四版，庞丽萍编著，华中科技大学出版社
2.《计算机操作系统教程》第二版，张尧学、史美林编著，清华大学出版社。