操作系统课程教学大纲

辽宁科技大学课程教学大纲

课程名称：操作系统

英文名称：Operating Systems

课程编号：x

学时数：64

其中实验（实训）学时数：0 课外学时数：0

学分数：4.0

适用专业：软件工程、网络工程

一、课程的性质和任务

操作系统是软件工程、网络工程专业的专业课，已成为现代计算机系统中不可缺少的重要组成部分。要求学生掌握操作系统的基本概念、基本原理、设计方法与实现技术，以及了解最新发展动态，为今后从事计算机系统开发、编制各种大、中型应用软件、系统软件等工作，奠定坚实基础，从而提高学生在计算机应用领域的系统认知能力、分析问题、解决问题的能力。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点

1、操作系统概论

掌握操作系统的定义、作用、目标、分类、特性和功能；理解操作系统资源管理技术；了解操作系统课程的课程体系。操作系统在计算机系统中的地位，研究操作系统的不同观点。

重点：操作系统的功能和特性。

难点：资源虚化。

2、处理器管理

掌握特权指令、访管指令、系统调用、原语的定义；理解处理器状态和PSW、时钟机制、中断机制；掌握进程及其实现，线程及其实现。

重点：中断机制。

难点：系统调用的实现。

3、处理器调度和分派

了解进程状态及队列管理、选择调度算法的原则、处理器调度模型；掌握处理器调度层次( 高、中、低级调度)、进程/线程调度与上下文切换、调度方式：剥夺与非剥夺方式、进程/线程调度时机、实时调度和多处理器调度算法；熟练掌握作业/低级调度算法。

重点：处理器调度算法。

难点：实时调度算法和多处理器调度算法。

4、进程同步、通信及并发性

了解多道程序、作业、进程/线程；掌握并发性与顺序性、并发进程与时间有关的错误、进程互斥与临界区、临界资源、进程通信、实现临界区管理的硬件设施及软件解法、死锁概念及死锁的预防、避免、检测与解除方法；熟练掌握同步机制中的信号量和PV操作。

重点：进程同步与同步机制

难点：经典同步问题及其求解。

5、内存管理

了解存储器的层次结构、逻辑地址与物理地址、地址转换与存储保护；理解主存分配、清除和各种替换算法、程序局部性原理、系统颠簸和工作集模型；熟练掌握各种存储管理方式(分区、分页、分段)所用数据结构及分配算法；掌握虚拟存储器原理及硬、软件支撑下的实现方法。

重点：各种存储管理方法的实现。

难点：虚拟存储管理方法的实现。

6、设备管理

了解设备管理的功能、I/O控制方式、设备分类；掌握具有通道的I/O工作原理、缓冲技术、设备独立性、设备分配、虚拟设备的实现原理；熟练掌握驱动调度技术。

重点：驱动调度算法的实现。

难点：虚拟设备的实现。

7、文件系统

了解文件系统功能、文件存取方法、文件空间的管理方法、记录的成组和分解、虚拟文件系统；掌握FCB、文件目录、目录文件、目录结构、文件的共享、保护和保密、文件系统调用及其执行过程；熟练掌握文件的逻辑结构和物理结构。

重点：文件的物理结构。

难点：文件的逻辑结构到物理结构的转换。

三、教学方式及学时分配

四、课程各教学环节的要求

1、作业

根据授课进度，布置作业，每章讲授结束后，要求教师至少收取一次作业，批改后做集体讲评，讲解作业中出现的问题。要求学生独立完成作业。作业的题型为：计算题、证明题及综合应用题，主要以计算题和证明题为主。

2、课外

学生在独立完成作业的基础上进行自主学习，及时复习课程内容，并预习新内容，查阅相关学习材料，做相应的练习题。

3、实验

无

五、本课程与其他课程的联系

先修课：《C++程序设计语言》、《数据结构》、《计算机组成原理》

六、教学参考书目

1、《操作系统教程》（第5版），费翔林，骆斌编，高等教育出版社，2014年2月

2、《计算机操作系统教程》（第3版），左万历等编，高等教育出版社，2010年7月

3、《计算机操作系统》（第4版）汤小丹等编，西安电子科大出版社，2014年5月

4、《OPERATING SYSTEMS: Design and Implementation 3rd Edition 》，Andrew

S.Tanenbaum，清华大学出版社，2006年1月

5、《Linux操作系统实验教程》，罗宇，电子工业出版社，2009.2

大纲撰写人：田莹

大纲审阅人：马云吉

负责人：吴建胜