大学本科操作系统教学大纲
本科专业认证《操作系统A》教学大纲
《操作系统A》教学大纲课程编号：0812000275课程名称：操作系统A英文名称：Operating System A学分：3 课程性质:必修总学时：48 。
其中，讲授40学时，实验0学时，上机8学时，实训0学时适用专业：计算机科学与技术，网络工程，软件工程，通信工程建议开设学期：5先修课程：信息类专业导论、程序设计、算法与数据结构（一）（二）(三) 、汇编语言一、课程简介操作系统是当代计算机软件系统的核心，是计算机系统的基础和支撑，它管理和控制着计算机系统中的所有软、硬件资源，可以说操作系统是计算机系统的灵魂，是进行系统软件开发的理论基础，也是计算机科学与技术专业的一门理论性和实践性并重的核心主干课程。
通过本课程的学习，使学生系统地了解操作系统的定义、功能、类型以及操作系统的结构，理解现代操作系统提供的用户界面；加深学生对计算机软、硬件系统的整体化理解，培养学生对计算机软硬件的系统认知能力；进一步培养自身的基本实验技能和分析问题解决问题的能力，为学生从事与计算机系统的分析、设计、开发与管理等相关工作打下坚实的基础。
二、课程目标与毕业要求通过本课程的学习，使学生掌握操作系统在计算机系统中的作用、地位、发展和特点；理解操作系统的基本概念、原理、特别是操作系统的用户界面、操作系统的资源管理功能以及对并发活动的处理；掌握操作系统设计方法与实现技术，培养学生不但能够熟练使用和维护现有操作系统（例如Windows、Linux等），而且能够运用所学的操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题，为学生今后从事各种实际工作，如设计、分析和改进各种系统软件和应用软件提供必要的软件基础，掌握科学的思维方法，具备一定的工程实践能力等。
课程目标与毕业要求如下：1．从资源管理的角度讲解操作系统的主要功能，包括：处理机管理、存储管理、设备管理和文件系统，为整个课程撘起一个大的框架，后续的内容都是按照这个框架展开的，培养学生有整体意识；要求学生深刻理解并掌握进程这个核心概念及其操作。
操作系统教学大纲
《操作系统》教学大纲课程名称：操作系统课程类型：必修课学时：48适用对象：计算机及相关专业本科学生先修课程：高级语言程序设计，汇编语言程序设计，数据结构。
一、课程的性质和任务操作系统是现代计算机系统中不可缺少的基本系统软件，所以，这门课程是计算机专业本科生的必修课程。
通过对计算机系的学生进行操作系统理论的教学达到以下目的：１、了解操作系统的内部结构，掌握操作系统的基本设计方法。
２、通过操作系统的学习，培养学生的系统观念和综合能力，提高分析问题的思维层次。
３、为学生在以后工作中学习和掌握新的操作系统，并在其上进行编程工作建立理论基础。
二、教学重点及难点熟练掌握以下内容：１、操作系统的概念和各个发展阶段２、进程管理：Ａ）进程的概念Ｂ）进程的状态模型及三态模型的具体实现Ｃ）同步和互斥、ＰＶ原语的具体实现Ｄ）经典同步和互斥问题的分析和解决方法Ｅ）用有界消息缓冲区法进行进程通信的原理及具体实现Ｆ）银行家算法和死锁的检测方法及死锁检测的具体实现３、处理机调度：作业调度和进程调度在实践中得到应用的典型算法Ａ）ＦＣＦＳ算法Ｂ）短作业优先算法Ｃ）最高相应比算法Ｄ）轮转法Ｅ）多级反馈轮转法４、存储管理：Ａ）程序的重定位Ｂ）虚拟存储技术及页式存储管理Ｃ）段式存储管理和动态链接Ｄ）段页式存储管理５、设备管理：Ａ）数据传送控制方式（查询、中断、DMA、通道）、Ｂ）多任务操作系统对中断的处理Ｃ）缓冲技术Ｄ）设备分配６、文件管理：文件系统的基本原理，及一种文件系统的具体实现掌握以下内容：１、作业管理的基本内容２、多处理机环境中的进程低级通信和调度的部分内容和实现方法２、邮箱通信和管道通信的基本方案３、死锁的预防和解除４、其它调度算法５、分区存储管理６、设备驱动程序７、文件的共享和保护、文件系统的层次模型三、与其他课程的关系操作系统是现代计算机系统中最重要的系统软件，在计算机系统中起着管理和控制中心的作用，它控制和管理计算机系统中的各种软、硬件资源。
《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。
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：操作系统英文名称：operating system课程类别：专业课学时：54学分：4适用对象: 全校本(专)科计算机专业考核方式：考试先修课程：计算机组成原理、C语言程序设计和数据结构二、课程简介《计算机操作系统》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。
通过学习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(Dos、Windows和Unix或Linux) 会进行基本的操作使用和维护。
三、课程性质与教学目的《计算机操作系统》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。
通过学习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(Dos、Windows和Unix或Linux) 会进行基本的操作使用和维护。
掌握计算机操作系统的基本概念、新名词、术语及设计思路和方法技巧，掌握一种操作系统的安装、使用和简单维护。
课程基本要求：(1)熟悉操作系统的用户界面(命令、图形、系统调用等)；(2)了解操作系统的分类、功能、结构及其在计算机系统中的地位和作用；(3)掌握操作系统的基本理论、设计方法和实现技术；(4)具有初步的操作系统开发和维护能力。
四、教学内容及要求第一章绪论内容：1．操作系统的概念2．操作系统的历史3．操作系统的基本类型（4．操作系统的功能5．研究操作系统的几种观点熟练掌握:1、几种有代表性OS的特点。
2、OS五大管理功能。
3、从资源管理、进程管理、用户界面及结构等几个角度来定义 OS，从而得出什么是操作系统的概念。
掌握:操作系统的定义.了解:操作系统的历史、操作系统基本类型和、研究操作系统的几种观点.第二章作业管理内容：1．作业的基本概念2．作业的建立过程(重点SPOOLING系统).3. 用户接口4. 分时作业管理熟练掌握:1、作业概念.2、OS用户接口：程序级、作业控制级.3、作业的建立过程，SPOOLING系统基本思想及其实现.4、UNIX shell功能及系统调用、并结合Windows，Windows 95/98特点 . 掌握:命令控制界面接口、系统调用。
操作系统 课程大纲
操作系统课程大纲操作系统课程大纲一、课程概述- 目标：本课程旨在介绍操作系统的基本概念、原理和设计方法，让学生掌握操作系统的基本知识和应用技巧，并培养学生的问题分析与解决能力。
- 适用对象：计算机科学与技术、软件工程等相关专业的本科生、研究生。
二、课程内容1. 操作系统概述- 定义：操作系统的基本概念、功能与分类。
- 发展历程：操作系统的演化过程与发展趋势。
- 操作系统的作用：为用户提供抽象的计算机接口，管理计算机系统的资源，实现用户与硬件的交互。
2. 进程管理- 进程概念：进程的定义、状态转换与调度。
- 进程同步与通信：进程间的互斥、同步与通信机制。
- 进程调度算法：常用的进程调度算法及其特点。
3. 内存管理- 内存分配策略：连续分配、非连续分配。
- 地址转换：逻辑地址到物理地址的转换过程。
- 虚拟内存：虚拟内存的概念、页面置换算法。
4. 文件系统- 文件系统的概念与组织结构。
- 文件存储与检索：文件的存储结构、文件的读写操作。
- 文件系统的管理：文件的命名与保护。
5. 输入输出管理- 设备管理：设备的分类与控制方法。
- 缓冲管理：缓冲区的作用与管理策略。
- 文件管理：磁盘调度算法与磁盘空间管理。
三、教学方法与评估方式- 教学方法：理论授课、案例分析、实践操作、编程实验。
- 评估方式：平时成绩、期中考试、期末考试、实验报告。
四、教材与参考资料- 主教材：《操作系统概念》（第九版），作者：Abraham Silberschatz、Peter B. Galvin、Greg Gagne。
- 辅助教材：《现代操作系统》（第四版），作者：Andrew S. Tanenbaum、Herbert Bos。
- 参考资料：操作系统相关学术论文、技术博客等。
五、实践项目- 设计与实现一个简单的多道程序调度模拟器。
- 实现一个基于文件系统的简单命令行界面操作程序。
- 分析与改进一个现有操作系统的某一功能模块。
六、参考课程进度安排（具体安排以教师为准）- 第1-2周：操作系统概述- 第3-4周：进程管理- 第5-6周：内存管理- 第7-8周：文件系统- 第9-10周：输入输出管理- 第11-13周：复习与实践项目七、教学团队- 主讲教师：XXX（教授）- 助教：X、X、X注意：本大纲仅为课程内容的参考安排，具体教学进度与内容可能根据教师实际情况进行调整。
《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-教学大纲
操作系统-教学大纲教学目标：通过本课程的学习，学生将能够深入理解操作系统的概念、原理和实现，熟悉操作系统的各个组成部分，并具备设计和开发简单操作系统的基本能力。
教学内容：1. 操作系统概述1.1 操作系统定义和作用1.2 操作系统的分类和功能1.3 操作系统的发展历程和现状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 进程同步与通信2.4 进程死锁及其预防与避免3. 内存管理3.1 内存管理的基本概念3.2 内存分配与回收3.3 虚拟内存管理3.4 内存保护与共享4. 文件系统管理4.1 文件系统的基本概念4.2 文件的组织和存储4.3 文件的访问控制和保护4.4 文件系统性能优化5. 输入输出(I/O)管理5.1 I/O设备和I/O控制器的概念5.2 缓冲区管理5.3 设备驱动程序的设计与实现5.4 I/O调度算法与性能优化6. 文件系统和操作系统安全6.1 文件系统的安全问题及解决方法 6.2 操作系统的安全性要求和安全机制 6.3 访问控制与权限管理6.4 安全漏洞和防范措施教学方法：1. 授课：通过讲解、示例和案例分析，向学生传授操作系统的基本概念、原理和实现方法。
2. 实践：引导学生进行操作系统的实践操作和编程实践，加深对操作系统的理解和应用。
3. 讨论：组织学生讨论操作系统相关的问题和挑战，培养学生的思维能力和团队协作能力。
4. 实验：设计具有一定难度和实践价值的操作系统实验，提升学生的动手实践能力和创新能力。
教学评估：1. 课堂小测：通过课堂小测了解学生对操作系统基本概念和知识点的掌握情况。
2. 作业和项目：布置操作系统相关的作业和项目，评估学生的实践操作能力和综合应用能力。
3. 实验报告：要求学生书写操作系统实验报告，评估学生的实验设计和分析能力。
4. 期末考试：通过期末考试全面检测学生对操作系统理论和实践的掌握情况。
教材和参考书目：1. 教材：- 《操作系统原理》- 《现代操作系统》2. 参考书目：- 《深入理解计算机系统》- 《操作系统概念》- 《操作系统导论》备注：以上为操作系统课程的教学大纲，可根据具体的课程设置和学校要求进行调整和补充。
《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。
操作系统教学大纲2024
引言概述：操作系统是计算机科学中的重要学科，它涉及计算机硬件与软件之间的交互，是控制和管理计算机资源的核心组成部分。
本文将就操作系统教学大纲进行详细阐述，包括教学目标、教学内容、教学方法以及评估方法等方面，希望能够为操作系统教学提供一定的指导和参考。
1. 教学目标：1.1. 了解操作系统的基本概念和原理，掌握操作系统的分类以及其运行机制。
1.2. 掌握操作系统与计算机硬件的交互过程，理解操作系统的启动和运行过程。
1.3. 能够分析和解决操作系统中的常见问题，掌握操作系统的故障排查和调试方法。
1.4. 具备操作系统设计和实现的基本能力，能够独立完成操作系统实验和项目。
2. 教学内容：2.1. 操作系统基本概念和架构2.1.1. 定义和功能：介绍操作系统的定义和主要功能，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
2.1.2. 操作系统的架构：介绍操作系统的层次结构和模块之间的关系。
2.2. 进程管理2.2.1. 进程的概念和特征：介绍进程的定义和组成，以及进程的状态转换过程。
2.2.2. 进程调度：介绍进程调度算法的原理和常用的调度算法，如先来先服务、短作业优先等。
2.3. 内存管理2.3.1. 内存管理基本概念：介绍内存管理的定义和相关概念，如分页、分段、虚拟内存等。
2.3.2. 页面置换算法：介绍页面置换算法的原理和常用的算法，如最佳置换算法、先进先出算法等。
2.4. 文件系统2.4.1. 文件系统的基本概念：介绍文件系统的定义和基本组成，如文件、目录等。
2.4.2. 文件系统的管理：介绍文件系统的管理方法，包括目录结构、文件存储方式等。
2.5. 设备管理2.5.1. 设备管理的概念和功能：介绍设备管理的定义和主要功能，包括设备分配、设备驱动程序等。
2.5.2. 设备控制和中断处理：介绍设备控制的过程和中断处理的原理和方法。
3. 教学方法：3.1. 讲授：通过课堂讲授的方式，向学生介绍操作系统的基本概念和原理，提供理论知识的基础。
《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引言：操作系统是计算机科学与技术专业中一门重要的课程，其作为计算机系统的核心软件之一，在计算机科学与技术专业的学习中具有重要的地位。
本文将详细介绍操作系统课程的教学大纲，包括课程目标、主要内容、教学方法和评估方式等方面。
一、课程目标1. 培养学生对操作系统的基本概念和原理的理解；2. 掌握常见操作系统的设计与实现方法；3. 培养学生对操作系统的分析与设计能力；4. 开发学生的问题解决能力和团队合作能力。
二、主要内容1. 操作系统概述1.1 操作系统的定义与发展1.2 操作系统的功能与特点1.3 操作系统的分类与应用领域2. 进程管理2.1 进程的概念与特征2.2 进程的状态与转换2.3 进程调度算法2.4 进程同步与互斥2.5 进程通信与线程3. 存储管理3.1 存储器的层次结构与地址映射 3.2 内存分配与回收算法3.3 虚拟存储器与页面置换算法3.4 页面替换算法与缓存管理4. 文件管理4.1 文件系统的组织与管理4.2 文件的逻辑结构与物理结构 4.3 文件的存取与共享4.4 文件的保护与安全性5. 设备管理5.1 设备的分类与特性5.2 设备的分配与控制5.3 设备的中断与异常处理5.4 设备驱动程序设计三、教学方法1. 理论讲授：通过教师的讲解，向学生介绍操作系统的基本概念、原理和设计方法等内容；2. 实验演示：设计实际的操作系统实验，让学生通过实践加深对操作系统的理解；3. 小组讨论：组织学生分成小组，进行课堂讨论，提高学生的问题解决和团队合作能力；4. 课程项目：指导学生参与操作系统的开发项目，锻炼学生的实践能力和创新能力。
四、评估方式1. 平时成绩：包括作业、实验报告和课堂参与等；2. 期中考试：测试学生对操作系统知识的理解和掌握程度；3. 期末考试：全面检验学生对操作系统课程的综合能力。
五、参考教材1. 《现代操作系统》（第四版），作者：Andrew S. Tanenbaum；2. 《操作系统概念》（第九版），作者：Abraham Silberschatz、Peter B. Galvin、Greg Gagne。
《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》教学大纲第一篇：《操作系统》教学大纲操作系统一、说明（一）课程性质本课程是计算机科学与技术专业的核心课程之一，属于必修课程。
“操作系统”是计算机系统不可缺少的组成部分，负责对系统中各种资源进行有效的管理和对各种活动进行正确的组织，使整个计算机系统协调一致且高效地工作，指挥计算机系统正常运行。
操作系统基于硬件，并对硬件实施管理，并构成对所有软件运行的支持平台，给用户使用计算机而提供方便灵活友好的接口。
本课程的先修课为计算机组成原理、微机原理、数据结构、高级语言程序设计；后续课程为数据库系统原理、计算机网络、分布式系统等。
（二）教学目的通过本课程的学习，使学生在深刻理解计算机系统整体概念的基础之上，掌握操作系统的基本内容及实现方法，掌握操作系统对计算机系统中各种资源的管理和控制功能，从而使学生具备一定的系统软件开发技能，为以后从事的研究、开发工作（如设计、分析或改进各种系统软件和应用软件）提供必要的软件基础和基本技能。
（三）教学内容本课程内容包括：绪论，是对操作系统的一般性描述，包括什么是操作系统，操作系统在整个计算机系统的地位及其发展历史，它的功能、分类等；作业管理和Linux用户接口，介绍作业和操作系统用户接口，包括作业的基本概念和作业的建立过程、Linux介绍和它所提供的用户接口等；进程管理，主要介绍进程和线程的概念、进程控制、进程同步/互斥、死锁、进程间通信、线程等；处理机调度，主要介绍作业调度、进程调度、各种调度算法及其评价等；存储管理，介绍常见存储管理的方法，虚拟存储管理的实现等；Linux进程和存储管理；文件系统，包括文件系统的概念、文件结构和文件存取、文件目录管理、Linux文件管理等；设备管理；面向对象的操作系统和分布式操作系统。
（四）教学时数课内学时：72（五）教学方式本课程的教学环节包括：课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导、实验相结合，并逐步采用CAI、网络教学等教学手段。
《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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大学本科课程教学大纲课程名称：操作系统（Operating System）学分：4 总学时：72实验（上机）学时：18开课专业：计算机科学与技术专业一、本课程的性质、目的和培养目标操作系统是计算机中的重要系统软件，是计算机科学与技术专业的一门必修棵。
本课程以当代最新的操作系统为背景，以多道程序为重点，着重讲解操作系统的五大管理功能及实现，突出操作系统的并发性。
同时还介绍了在网络和分布系统环境下OS的基本概念、功能及实现方法，并以多用户、多任务的UNIX为实例，作深入的阐述。
本大纲的基本要求是，使学生掌握操作系统的基本原理，功能，各种资源管理和控制的思路，策略、信息流程，数据结构和实现技术；并兼备使用，维护和开发操作系统的初步知识。
二、预修课程算法与数据结构、计算机组成原理三、课程内容及学时分配第一章操作系统引论1．操作系统的目标作用和模型2．操作系统的发展过程3．操作系统的特征和服务4．操作系统的功能5．操作系统的进一步发展说明：本章是操作系统的引论，主要讲解操作系统的形成和发展，了解操作系统的特点并发、虚拟、共享等特征。
1．了解操作系统的形成及定义目标、作用和层次模型2．了解操作系统的分类：批处理（单道、多道）、分时、网络、分布式系统3．操作系统特征：并发、共享、虚拟、异步性4．了解操作系统的功能：存储管理、处理器管理、设备管理、文件管理、用户接口5．了解、分析操作系统的几种观点，资源管理观点、模块分层观点6．了解多处理机操作系统网络操作系统，分布式操作系统本章学时数：4，本章习题数：2第二章进程的描述与控制1．前趋图和程序的执行2．进程的描述3．进程控制4．进程二基本概念说明：本章主要讲解进程的定义和特征及基本状态，掌握进程的控制、进程的创建、撤消等，掌握线程的基本概念描述与控制。
1．掌握程序前趋图，程序的顺序执行与并发执行前趋图，程序并发执行条件2．掌握进程的定义与特性，进程的三种基本状况：就绪、执行、阻塞3．掌握进程的创建、撤消、运行、阻塞、唤醒；进程的激活与挂起4．掌握进程的基本概念描述与控制本章学时数：6，本章习题数：2第三章进程同步与通信1．进程同步的基本概念2．信号量机制及信号量集机制3．经典进程同步问题4．管理机制5．进程通信说明：本章主要讲解进程同步的概念和实现机制，重点讲解经典的进程同步问题，最后简要介绍管程的概念和进程的通讯。
1．掌握进程间的资源共享，相互合作关系；临界资源，临界区；同步机制遵循的准则：空闲让进，忙则等待，有限等待，让权2．掌握进程互斥的软硬件解决方法3．掌握信号量机制：整行信号量机制，记录型信号量机制，信号量集机制4．掌握经典进程同步问题，生产者消费者问题，读者写者问题、哲学家进餐问题5．掌握管理机制，管理的基本概念，用管程方法解决生产者消费者问题及哲学家进餐问题的具体实现6．了解进程通信类型；进程同步方式；消息缓冲队列通信机制，包括：数据结构，发送原语，接收原语本章学时数：8，本章习题数：6第四章调度与死锁1．调度的类型和模型2．调度算法3．实时系统中的调度4．多处理和调度5．死锁及其预防和避免基本概念6．死锁的检测和解除说明：本章主要讲解操作系统中的调度类型和各种调度算法，了解死锁的概念和预防死锁的方法。
1．了解高级，低级，中级，三级调度，特别要了解低级调度中的抢占方式与非抢占方式的特点2．掌握调度队列模型，选择调度方式和算法的准则3．掌握调度算法，FCFS调度算法，短作业（进程）优先调度算法，多级队列调度、多级反馈队列调度算法4．掌握实时系统中的调度，多处理和调度5．了解死锁的基本概念，产生原因，死锁的必要条件6．了解死锁的预防和避免；系统的安全状况，掌握银行家算法避免死锁7．了解死锁的检测和解除本章学时数：6，本章习题数：4第五章存储管理1．程序的装入和链接2．连续分配存储管理方式3．多道程序环境下的对换4．分页存储管理方式5．分段存储管理方式说明：本章主要讲解操作系统中的存储管理。
重点讲解分页式存储系统，了解分段式管理系统。
1．认识存储器是计算机的宝贵资源，对它进行有效管理，不仅直接影响到存储器的利用率，而且还对系统性能有重大影响2．了解装入模块装入内存的三种方式：绝对装入方式、可定位方式、动态装入3．掌握程序链接的三种方式：静态链接、装入时动态链接和运动时动态链接4．了解连续分配存储管理方式：单一连续方式，固定分区分配，动态分区。
了解IBMPC微机的存储管理方式5．掌握多道程序环境下对换空间的管理，进程的换出和换入6．掌握分页存储管理的基本方法，地址变换机构，两级和多级页表，反置页表等7．了解分段系统基本原理，共享保护，段页式存储管理方式本章学时数：6，本章习题数：5第六章虚拟存储器1．虚拟存储器基本概念2．请求分页存储管理方式3．页面对换算法4．请求分页系统性能分析5．请求分段存储管理方式说明：本章主要讲解虚拟存储器管理，着重讲解分页存储管理，了解分页系统的性能，了解请求分段存储管理方式。
1．掌握请求分页管理方式的实现，页面分配页面置换算法2．了解请求分段存储管理方式、请求分页系统的性能分析本章学时数：6，本章习题数：4第七章设备管理1．I/O系统的组成2．I/O控制方式3．缓冲管理4．设备分配和设备处理说明：本章主要讲解设备管理，了解I/O的控制方式，了解缓冲管理的实现方法，重点掌握假脱机系统的原理。
1．了解用于实现信息输入，输出和存储的设备进行控制和管理的方法2．掌握I/O控制的三种方式：程序I/O方式、中断驱动I/O方式及DMA控制方式3．掌握缓冲管理和单缓冲、双缓冲、循环缓冲、缓冲池4．了解设备分配中的数据结构、控制表5．掌握分段脱机操作Spooling技术6．了解设备驱动程序的处理，中断处理程序的处理本章学时数：6，本章习题数：4第八章文件系统1．文件与文件系统2．文件的逻辑结构3．目录管理4．文件共享5．文件保护说明：本章主要讲解文件系统，主要是文件的逻辑结构和物理结构，了解目录管理的实现方法，了解文件保护。
1．了解文件、记录和数据项、文件类型，文件系统模型和文件系统的概念2．掌握文件逻辑结构的类型，顺序文件，索引文件，索引顺序文件3．掌握目录管理中的文件控制块（FCB）和索引结点4．掌握目录结构：单级，两级，树形目录结构及目录查询5．了解文件的共享，文件保护的实现本章学时数：6，本章习题数：3第九章磁盘存储管理1．磁盘I/O2．外存分配方法3．空闲存储空间的管理4．磁盘容错技术5．文件系统性能的改善6．数据一致性控制说明：本章主要讲解磁盘的存储管理，掌握磁盘的多级调度算法，掌握空闲存储空间的多种管理方法。
1．了解磁盘存储管理的主要任务2．掌握磁盘调度算法，多种扫描算法3．了解外存分配方法：连续分配，链接分配，索引分配4．掌握空闲存储空间管理中的空闲表法，空闲链表法，位和图法，成值链接法5．了解磁盘容错技术，一级，二级容错，廉价磁盘允余阵列，后备系统6．文件系统性能的改善，磁盘高速缓冲，优化数据分布，提前读，延退写，虚拟盘的等技术7．了解数据一致性控制概念本章学时数：6，本章习题数：2四、实验（上机）内容和建议学时分配实验1：进程调度模拟（4学时）要求：用高级语言编制和调试一个简单的进程调度模拟系统，调度算法可自选。
例简单轮转法或优先数法等，也可自行设计。
要求设计一个允许n个进程并发的进程调度程序每个进程用一个PCB表示。
实验2：Spooling系统模拟（6学时）要求：用高级语言编写一个Spooling系统来模拟Spooling输入输出过程可将Spooling程序编制成一个独立的进程模块与其他要求I/O的进程并发工作。
实验3：设计简单的文件系统（8学时）要求：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，要求：设计一个有n个用户的文件系统，每个用户可保存m个文件，规定用户在一次运行中只能打开1个文件，系统能检查键入命令的正确性，出错时应能显示出错信息，对文件应设置保护措施，例只能执行，允许读/写，删除，复制等，对文件操作可设计下述几条命令：Create（建立文件）Delete（删除文件）Open（打开文件）Close（关闭文件）Read（读文件）Write（写文件）。
. 五、教材和参考书目1．《计算机操作系统》，汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛著，西安电子科技大学出版社，20072．《操作系统原理实验》，周苏、金海溶、李洁，科学出版社，20033．《现代操作系统》（第2版），Andrew S.Tanenbaum著，陈向群等译，机械工业出版社，20054．《计算机操作系统教程》（第二版），左万历、周长林，高等教育出版社，2004 5．《操作系统习题与实验指导》，左万历、焦素云，高等教育出版社，2005六、课外学习要求要求学生每次课前进行预习、课后除了做作业以外，还留有一定的时间复习、同学之间进行学习交流以及上网操作。
七、考核方式本课程采用闭卷书面考试方式为主，其中期终考试占70%，期中10%，平时作业、上机及出勤率20%。