駱斌操作系統(tǒng)授課大綱

1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（中國(guó)大 學(xué)MOOC版）1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)面世之后，科學(xué)家與工程師們一直致力于讓計(jì)算機(jī) 更好地為人類工作,代又一代操作系統(tǒng)因此應(yīng)運(yùn)而生。操作系統(tǒng)是計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)的靈魂，它管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，提供友善的人機(jī)互動(dòng)，對(duì) 于每一位計(jì)算機(jī)用戶來說,認(rèn)知和理解操作系統(tǒng)常重要。南京大學(xué)分享分類:計(jì)算機(jī) 平臺(tái)：中國(guó)大學(xué)MOOC語言:中文課程概述南京大學(xué)是中國(guó)最早從事，操作系統(tǒng)研發(fā)與教學(xué)的單位，1980年在中國(guó)首先出版了操作系統(tǒng)教程教材,至2014年該教材已更新至第五版。如果您是計(jì)算機(jī)科學(xué)、軟件工程、電子、通信、控制、信息系統(tǒng)、電子商務(wù)、 計(jì)算與信息科學(xué)等信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,可以系統(tǒng)地學(xué)習(xí)

2、本課程基本部分 的內(nèi)容，如果您想致力于操作系統(tǒng)的研發(fā)工作,可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)高級(jí)部分的內(nèi) 容；此夕卜如果您是計(jì)算機(jī)爰好者,可以根據(jù)自己的需要,按需學(xué)習(xí)本課程相關(guān) 部分的內(nèi)容，建立對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)整體或部分的認(rèn)知。本課程的教學(xué)組織為六個(gè)部分：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述、處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理、并發(fā)程序設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)者能夠認(rèn)知操作系統(tǒng)的基本概 念與實(shí)現(xiàn)原理，并深入理解操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。本課程有三個(gè)特點(diǎn)：第一，強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)，講授操作系統(tǒng)各 個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方法、策略與算法；第二，從大型軟件系統(tǒng)構(gòu)造的角度看待操作 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，訓(xùn)練學(xué)生以折中的方法和方案，綜合解決宏觀問題的能力

3、；第 三，采用工程師的立場(chǎng),強(qiáng)調(diào)操作系統(tǒng)的構(gòu)造特征,即概念大于理論、技術(shù)大2.1處理器12.1.1處理器與寄存器于算法、整體先于局部，培養(yǎng)學(xué)生綜合解決實(shí)際問題的能力。歡迎大家修讀本 課程！授課大綱第一章計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)21.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概覽1.1.2計(jì)算機(jī)硬件概覽1.13計(jì)算機(jī)軟件概覽1.2計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)11.2.1計(jì)算機(jī)操作技術(shù)的發(fā)展1.2.2操作系統(tǒng)及其分類13深入觀察操作系統(tǒng)313.1資源管理的視角1.3.2控制程序執(zhí)行的視角13.3操作控制計(jì)算機(jī)的視角1.3.4人機(jī)交互的視角13.5程序接口的視角13.6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的視角第二章處理器管理2.1.2指令與處理器模式2.

4、2中斷管理32.2.1中斷2.2.2中斷源2.2.3中斷系統(tǒng)12.2.3中斷系統(tǒng)22.2.4多中斷的響應(yīng)與處理2.3進(jìn)程管理22.3.1進(jìn)程及其狀態(tài)2.3.2進(jìn)程的數(shù)據(jù)描述2.3.3進(jìn)程管理的實(shí)現(xiàn)2.3.4進(jìn)程切換與模式切換2.4多線程技術(shù)22.4.1多線程環(huán)境概述2.4.2 KLT 與 ULT2.4.3多線程實(shí)現(xiàn)的混合策略2.5處理器調(diào)度22.5.1處理器調(diào)度的層次2.5.2處理器調(diào)度算法12.5.2處理器調(diào)度算法2第三章存儲(chǔ)管理3.1存儲(chǔ)管理基礎(chǔ)23.1.1存儲(chǔ)管理的主要模式3.1.2存儲(chǔ)管理的功能3.1.3虛擬存儲(chǔ)器概述3.1.4存儲(chǔ)管理的硬件支撐3.2單連續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理23.2.1單連

5、續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理3.2.2可變分區(qū)存儲(chǔ)管理3.3頁式存儲(chǔ)管理33.3.1頁式存儲(chǔ)管理的基本原理3.3.2頁式存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換3.3.3頁式虛擬存儲(chǔ)管理3.3.4頁面調(diào)度3.3.5反置頁表3.4段式存儲(chǔ)管理23.4.1段式存儲(chǔ)管理3.4.2段式虛擬存儲(chǔ)管理3.4.3段頁式存儲(chǔ)管理第四章設(shè)備管理4.1設(shè)備管理基礎(chǔ)14.1.1設(shè)備管理概述4.2設(shè)備管理軟件14.2.110軟件的實(shí)現(xiàn)層次4.2.2 10軟件的實(shí)現(xiàn)4.2.3 10緩沖區(qū)4.3獨(dú)占型外圍設(shè)備的分配14.3.1設(shè)備獨(dú)立性4.3.2獨(dú)占型外設(shè)的分配4.4共享型外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)24.4.1磁盤的物理結(jié)構(gòu)4.4.2磁盤的驅(qū)動(dòng)調(diào)度4.5虛擬設(shè)備14.

6、5.1 SPOOLing 系統(tǒng)4.5.2批處理系統(tǒng)的作業(yè)管理第五章設(shè)備管理5.1文件系統(tǒng)概述15.1.1文件的概念5.1.2文件系統(tǒng)及其功能5.2文件的組織15.2.1文件的存儲(chǔ)5.2.2文件的邏輯結(jié)構(gòu)5.2.3文件的物理結(jié)構(gòu)5.3文件目錄15.3.1文件目錄結(jié)構(gòu)5.3.2文件目錄的管理5.4文件的共享、保護(hù)和保密15.4.1文件共享542文件保護(hù)和保密5.5文件的使用15.5.1存取方法5.5.2文件的使用5.6文件的實(shí)現(xiàn)15.6.1輔存空間管理5.6.2文件操作的執(zhí)行過程第疋并堀序設(shè)計(jì)6.1并發(fā)進(jìn)程16.1.1并發(fā)程序設(shè)計(jì)的概念6.1.2并發(fā)進(jìn)程的制約關(guān)系6.2臨界區(qū)管理26.2.1臨界區(qū)

7、6.2.2臨界區(qū)管理實(shí)現(xiàn)的嘗試6.2.3臨界區(qū)管理實(shí)現(xiàn)的硬件方式6.3 PV操作26.3.1 PV操作與進(jìn)程互斥6.3.2 PV操作與進(jìn)程同步6.3.3生產(chǎn)者消費(fèi)者問題探究6.4管程26.4.1管程概述6.4.2霍爾管程6.5進(jìn)程通信26.5.1進(jìn)程通信的概念6.5.2直接通信6.5.3間接通信6.5.4有關(guān)問題的討論6.6死鎖26.6.1死鎖的產(chǎn)生6.6.2死鎖的防止6.6.3死鎖的避免6.6.4死鎖的檢測(cè)6.6.5混合策略證書要求本課程合格要求課程測(cè)試80分；優(yōu)秀證書要求課程測(cè)試95分。預(yù)備知識(shí)程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)纟販原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法。參考資料1 費(fèi)翔林、駱斌編著,操作系統(tǒng)教程（第五版）,

8、高等教育出版社,2014.2 William Stalli ngs, Operati ng Systems: In ter nals and Desig n Prin ciples(Fifth Edition), Prentice-Hall, 20143 Abraham Silberschatz; Henry F. Korth; S. Sudarshan, OperatingSystem Concepts (Ninth Edition), Wiley, 20124 Andrews S. Tanenbaum, Modern Operating Systems (Second Edition), Prentice-Hall, 2015.5 Andrews S. Tanenbaum, Operating System: Design andImplementation (Third Edition), Prentice-Hall, 20066 Abraham Silberschatz, Peter Galvin, Greg