深圳大學操作系統(tǒng)教學大綱

1、黃俊聯(lián)：操作系統(tǒng)課程教學大綱深圳大學數(shù)學與計算科學學院課程教學大綱（2006年10月重印版）課程編號 22143110 課程名稱 操作系統(tǒng) 課程類別 專業(yè)必修 教材名稱 計算機操作系統(tǒng) 制 訂 人 黃俊聯(lián) 審 核 人 王保華 2005年 4 月修訂一、課程設計的指導思想（一）課程性質(zhì)1課程類別：專業(yè)必修課2適應專業(yè)：數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)3開設學期：第五學期4學時安排：周學時3+1，總學時725學分分配：3.5學分 （二）開設目的“操作系統(tǒng)”課程描述了對物理計算機怎樣實施有效的管理和控制，以及管理和控制中的技術(shù)和方法，以達到高效且充分的利用計算機系統(tǒng)的軟硬件資源，因此它是一個大型而復雜的系統(tǒng)軟件，

2、它是計算機專業(yè)的主干課程和核心課程之一。通過這門課程的學習，需要讓學生明晰操作系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致的工作原理，掌握操作系統(tǒng)的各功能模塊實現(xiàn)原則和相關(guān)算法，并結(jié)合實驗課程，把所學原理與方法應用于實驗中去，又反過來進一步加深對原理與方法的認識，在實驗中還可以接觸windows api編程的實踐，為學生今后從事計算機的研究、設計和開發(fā)打下堅實的基礎。（三）基本要求理解操作系統(tǒng)的基本思想，掌握操作系統(tǒng)及其各功能模塊實現(xiàn)的各種方法，并能結(jié)合實驗，既進一步加深對操作系統(tǒng)原理的理解，又增強如何把所學的操作系統(tǒng)原理與方法應用于實踐的能力。（四）主要內(nèi)容主要內(nèi)容包括操作系統(tǒng)引論、進程管理、處理機調(diào)度與死鎖、存儲器管理、

3、設備管理、文件管理和操作系統(tǒng)接口。（五）先修課程微機原理與匯編語言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（六）后繼課程軟件工程，以及有關(guān)研究生課程等（七）考核方式閉卷考試（八）使用教材湯子瀛等編：計算機操作系統(tǒng)，西安：西安電子科技出版社，2001年第二版.（九）參考書目（1）計算機操作系統(tǒng)教程張不同等編著  北京：清華大學出版社，2006（2）計算機操作系統(tǒng)吳企淵編著  北京：清華大學出版社，2006二、教學內(nèi)容第一章 操作系統(tǒng)引論教學目的 認識操作系統(tǒng)的目標和作用，了解其從單道程序設計向多道程序設計的發(fā)展歷程，理解多道程序設計的基本特征、主要功能和結(jié)構(gòu)設計。主要內(nèi)容 第一節(jié) 操作

4、系統(tǒng)的目標和作用 第二節(jié) 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程 第三節(jié) 操作系統(tǒng)的基本特性 第四節(jié) 操作系統(tǒng)的主要功能 第五節(jié) 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計教學要求了解操作系統(tǒng)從單道程序設計向多道程序設計的發(fā)展歷程和各種操作系統(tǒng)如批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)的特征；認識操作系統(tǒng)的目標和作用就是方便、可靠和有效；理解多道程序設計的并發(fā)、共享、異步和虛擬基本特征，認識其進程管理、內(nèi)存管理、文件管理、設備管理等主要功能以及模塊化、層次設計和微內(nèi)核設計等結(jié)構(gòu)設計。第二章 進程管理教學目的 理解進程、線程、管程以及通訊的基本概念，掌握進程同步控制的原理與方法。主要內(nèi)容 第一節(jié) 進程的基本概念 第二節(jié) 進程控制 第三節(jié) 進程同步

5、第四節(jié) 經(jīng)典的同步問題 第五節(jié) 管程機制第六節(jié) 進程通信第七節(jié) 線程教學要求理解進程、線程、管程的基本概念以及它們之間的聯(lián)系與區(qū)別認識進程各狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換，以及進程通信及其實現(xiàn)方法掌握進程同步控制機制，并能夠在實際中應用。 第三章 處理機調(diào)度與死鎖教學目的 理解處理機調(diào)度的基本概念，掌握各種類型操作系統(tǒng)的處理機調(diào)度的相應算法，并認識進程死鎖的原因和理解其處理方法。主要內(nèi)容第一節(jié) 處理機調(diào)度的基本概念第二節(jié) 調(diào)度算法第三節(jié) 實時調(diào)度第四節(jié) 多處理機中的調(diào)度第五節(jié) 產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件第六節(jié) 預防死鎖的方法第七節(jié) 死鎖的檢測與解除教學要求理解處理機調(diào)度的各種級別調(diào)度、調(diào)度隊列模型、調(diào)度準則等基本

6、概念；掌握批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、多處理機系統(tǒng)的調(diào)度算法和調(diào)度方式；理解進程死鎖概念、認識其產(chǎn)生原因和掌握預防、避免和檢測解除死鎖的方法。第四章 存儲器管理教學目的 理解存儲器管理從固定分區(qū)分配向虛擬存儲管理發(fā)展的原因和各個階段，掌握各種分區(qū)分配的實現(xiàn)原理與方法。主要內(nèi)容第一節(jié) 程序的裝入和鏈接第二節(jié) 連續(xù)分配方式第三節(jié) 基本分頁存儲管理方式第四節(jié) 基本分段存儲管理方式第五節(jié) 虛擬存儲器的基本概念第六節(jié) 請求分頁存儲管理方式第七節(jié) 頁面置換算法第八節(jié) 請求分段存儲管理方式教學要求了解存儲器管理的思想和方法把握存儲器管理從固定分區(qū)分配à離散分區(qū)分配à段頁式分區(qū)分配&#

7、224;虛擬存儲管理的清晰思路掌握各種分區(qū)分配的地址變換、分配策略和分配算法。第五章 設備管理教學目的 了解i/o系統(tǒng)的組成、i/o控制方式，理解設備處理的任務和磁盤存儲管理的技術(shù)，掌握緩沖管理技術(shù)和設備分配過程。主要內(nèi)容第一節(jié) i/o系統(tǒng)第二節(jié) i/o控制方式第三節(jié) 緩沖管理第四節(jié) 設備分配第五節(jié) 設備處理第六節(jié) 磁盤存儲器管理教學要求了解多通路型i/o系統(tǒng)和總線型i/o系統(tǒng)的組成，以及程序i/o、中斷i/o、dma i/o、通道i/o等控制方式；理解設備驅(qū)動程序的實現(xiàn)原理和磁盤存儲器管理的尋道技術(shù)；掌握單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖和緩沖池技術(shù)的實現(xiàn)原理以及設備分配的實現(xiàn)過程。第六章 文件管理教

8、學目的 了解文件、文件系統(tǒng)、文件邏輯結(jié)構(gòu)的基本概念，理解文件共享、文件保護和數(shù)據(jù)一致性控制技術(shù)，掌握外存分配方法、目錄管理原理和文件存儲空間管理技術(shù)。主要內(nèi)容第一節(jié) 文件和文件系統(tǒng)第二節(jié) 文件的邏輯結(jié)構(gòu)第三節(jié) 外存分配方式第四節(jié) 目錄管理第五節(jié) 文件存儲空間管理第六節(jié) 文件共享與文件保護第七節(jié) 數(shù)據(jù)一致性控制教學要求了解文件的概念、文件類型和文件操作，以及順序文件、索引文件、索引順序文件的基本概念；理解文件共享、文件保護和數(shù)據(jù)一致性控制是如何實現(xiàn)的；掌握外存的連續(xù)分配、鏈接分配和索引分配方式，以文件控制塊為基本目錄項目的錄管理和目錄查詢技術(shù)，以及以空閑表（或空閑鏈表）、位示圖法、成組鏈接法為支

9、撐技術(shù)的文件存儲空間管理。第七章 操作系統(tǒng)接口教學目的 了解操作系統(tǒng)圖形命令接口，理解聯(lián)機命令接口功能，以及掌握系統(tǒng)調(diào)用的基本概念和實現(xiàn)原理。主要內(nèi)容第一節(jié) 聯(lián)機命令接口第二節(jié) 系統(tǒng)調(diào)用第三節(jié) 圖形命令接口教學要求了解操作系統(tǒng)圖形命令接口的各個組件及其使用；理解聯(lián)機命令接口的命令類型、鍵盤終端處理程序和命令解釋程序；掌握系統(tǒng)調(diào)用的基本概念、系統(tǒng)調(diào)用的類型和系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)原理。實驗教學內(nèi)容實驗1.(編程練習)排序、輸出楊輝三角、輸出正弦曲線、輸出四個字母全排列等 實驗2. 模擬單道批處理、多道批處理程序設計實驗3. 生產(chǎn)者-消費者問題、哲學家問題、讀者-寫者問題實驗4. 用win socket技

10、術(shù)實現(xiàn)客戶/服務器通訊實驗5. 作業(yè)調(diào)度設計 實驗6. 段頁式存儲管理設計 實驗7. spooling系統(tǒng)設計 實驗8. 文件目錄檢索和文件存儲空間計算 實驗9. 命令解釋程序 注：根據(jù)各課程的具體情況編寫，但必須寫明各章教學目的、要求、內(nèi)容提要。三、課時分配及其它（一）課時分配課程總教學時數(shù)為54+18學時，安排在第五學期，單周2+2課時，雙周4+2課時，上課18周。具體分配如下第一章 操作系統(tǒng)引論 (6學時)第二章 進程管理 (10學時)第三章 處理機調(diào)度與死鎖 (6學時)第四章 存儲器管理 (8學時)第五章 設備管理 (8學時)第六章 文件系統(tǒng) (8學時)第七章 操作系統(tǒng)接口 (4學時)注：階段考 2課時，國慶放假 2課時另，實驗共有九次實驗，每次2學時。（二）考核要求1. 成績評價平時成績（含考勤、作業(yè)、測驗及實驗）占40%，期末（卷面）成績占60%。2命題說明所做命題將認真執(zhí)行深圳大學期末考試的有關(guān)命題規(guī)定，主要有幾點：1.命題要涵蓋所有教學內(nèi)容，且題型要多樣化，2. 命題難易適中，應有基本題(主要考查學生對本門課程基本概念、理論與方法的