操作系統(tǒng)教學(xué)大綱-

1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理教學(xué)大綱一、課程的性質(zhì)、地位:計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理是大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心專業(yè)課程。通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理的基本理論與基本概念以及相關(guān)的操作系統(tǒng)的內(nèi)涵,重點(diǎn)掌握操作系統(tǒng)進(jìn)程管理、處理機(jī)調(diào)度、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理和文件系統(tǒng)?；局R(shí)與基本原理,掌握操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)專業(yè)中的重要作用。為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)和技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。二、教學(xué)目的及要求為了使本專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)、深入地掌握計(jì)算機(jī)有關(guān)知識(shí),為信息系統(tǒng)的分析和開(kāi)發(fā)打下良好的基礎(chǔ),特開(kāi)設(shè)此課程。本課程要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的基本特征、發(fā)展過(guò)程、功能及操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);了解作業(yè)管理和用戶接口;了解進(jìn)程和線程的基本概念、同步與通信

2、、調(diào)度與死鎖,以及處理機(jī)管理;了解連續(xù)式、離散式存儲(chǔ)器的管理方式及虛擬存儲(chǔ)器;了解設(shè)備管理、文件管理、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)的實(shí)例UNIX系統(tǒng)等。本課程是專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)習(xí)本課程前要求學(xué)生已學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基本原理程序設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程。三、課程教學(xué)目標(biāo):計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心必修課,通過(guò)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理,學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的原理來(lái)理解計(jì)算機(jī)的工作,并為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)本專業(yè)的計(jì)算機(jī)理論打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。四、課程教學(xué)的基本要求:教學(xué)中,要堅(jiān)持精講、多練,原理部分不容易理解,要注意在實(shí)際中的應(yīng)用。提倡任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法,但要避免教一會(huì)一的死

3、板教學(xué)。要以學(xué)生為中心,培養(yǎng)學(xué)生探究的能力,鼓勵(lì)同學(xué)之間的討論和交流,達(dá)到全面提高學(xué)生能力的目標(biāo)。五、本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系:本課程屬于專業(yè)核心課,其任務(wù)是使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的原理知識(shí)及其應(yīng)用,學(xué)習(xí)和掌握操作系統(tǒng)中的經(jīng)典算法,為今后其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。六、實(shí)踐教學(xué)要求:上機(jī)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)必不可少的實(shí)踐環(huán)節(jié),主要目的是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)原理和經(jīng)典算法的驗(yàn)證。通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能夠掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中進(jìn)程管理、處理機(jī)調(diào)度、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理和文件系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)課時(shí)課為10課時(shí)。七、課程教學(xué)內(nèi)容:(以*方式注明重點(diǎn)、難點(diǎn)第一章操作系統(tǒng)概述(3學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解操作系統(tǒng)的形成過(guò)程,建立操

4、作系統(tǒng)的整體概念,2.熟悉操作系統(tǒng)的基本類型和服務(wù)方式。3.掌握操作系統(tǒng)的定義、特征和功能。第一節(jié)操作系統(tǒng)的定義一、操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)觀點(diǎn)二、操作系統(tǒng)的資源管理觀點(diǎn)三、操作系統(tǒng)的用戶服務(wù)觀點(diǎn)四、操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理觀點(diǎn)第二節(jié)操作系統(tǒng)的形成過(guò)程一、人工操作階段二、單道批處理階段三、多道程序系統(tǒng)階段四、進(jìn)一步發(fā)展階段第三節(jié)操作系統(tǒng)的基本類型一、多道批處理系統(tǒng)二、分時(shí)系統(tǒng)三、實(shí)時(shí)系統(tǒng)四、通用操作系統(tǒng)第四節(jié)操作系統(tǒng)的特征一、并發(fā)二、共享三、虛擬四、異步行第五節(jié)操作系統(tǒng)的服務(wù)一、操作系統(tǒng)的公共服務(wù)二、操作系統(tǒng)的服務(wù)方式第六節(jié)操作系統(tǒng)的功能一、用戶接口二、處理機(jī)管理三、存儲(chǔ)管理四、設(shè)備管理五、文件管理第七節(jié)操

5、作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、整體式系統(tǒng)二、層次式系統(tǒng)三、客戶/服務(wù)器系統(tǒng)第二章操作系統(tǒng)用戶接口*(3學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解用戶接口的類型及各種接口的實(shí)現(xiàn)方法,尤其是圖形接口的有關(guān)知識(shí)2.熟悉命令接口在不同工作方式下的主要功能,作業(yè)和作業(yè)管理的基本概念3.掌握系統(tǒng)調(diào)用的定義及其執(zhí)行過(guò)程。第一節(jié)用戶接口概述一、程序的執(zhí)行和作業(yè)的概念二、作業(yè)管理概述第二節(jié)命令接口一、脫機(jī)命令接口二、聯(lián)機(jī)命令接口第三節(jié)程序接口一、系統(tǒng)調(diào)用概述二、系統(tǒng)調(diào)用類型三、系統(tǒng)調(diào)用過(guò)程第四節(jié)圖形接口第三章進(jìn)程管理*(12學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解進(jìn)程的引入原因和控制方法,進(jìn)程互斥與同步的概念,進(jìn)程間通信的概念,線程的概念及其與進(jìn)程的關(guān)系

6、。2. 進(jìn)程互斥與同步中的信號(hào)量機(jī)制及pv操作的定義和物理意義,進(jìn)程通信的類型和方法,消息緩沖通信的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。3. 掌握進(jìn)程的定義和特征,進(jìn)程互斥與同步的機(jī)構(gòu)和方法,能用信號(hào)量機(jī)制解決進(jìn)程互斥同步問(wèn)題。第一節(jié)進(jìn)程的基本概念一、進(jìn)程的引入二、進(jìn)程的定義和特征第二節(jié)進(jìn)程的描述一、進(jìn)程控制塊二、進(jìn)程控制塊的組織方式第三節(jié)進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換一、進(jìn)程的基本狀態(tài)二、進(jìn)程基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換第四節(jié)進(jìn)程控制一、進(jìn)程控制機(jī)構(gòu)二、進(jìn)程控制原語(yǔ)第五節(jié)進(jìn)程同步與互斥一、互斥的概念二、進(jìn)程同步的概念三、互斥與同步機(jī)制四、用PV原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)互斥與同步的方法五、用PV原語(yǔ)解決經(jīng)典的互斥與同步的方法第六節(jié)進(jìn)程間通信一、進(jìn)程間通信的類型二

7、、消息傳遞三、消息傳遞的實(shí)例消息緩沖通信第七節(jié)線程的概念一、線程的引入和定義二、線程的屬性和狀態(tài)三、進(jìn)程與線程的比較第四章處理機(jī)調(diào)度*(12學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解各級(jí)調(diào)度的功能,各種系統(tǒng)的調(diào)度模型。2.掌握各調(diào)度的算法,及平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間的計(jì)算。3.掌握先來(lái)先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、優(yōu)先級(jí)和多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法第一節(jié)調(diào)度的存次與分類一、調(diào)度的層次二、調(diào)度的分類第二節(jié)調(diào)度算法的設(shè)計(jì)目標(biāo)和性能一、設(shè)計(jì)目標(biāo)二、性能指標(biāo)第三節(jié)調(diào)度算法一、先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法二、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法三、高相應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法四、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法五、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法六、多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法第四節(jié)實(shí)時(shí)系統(tǒng)

8、調(diào)度一、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度的基本條件二、實(shí)時(shí)調(diào)度的分類三、常用的幾種實(shí)時(shí)調(diào)度算法第五章死鎖及其對(duì)策(3學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解死鎖問(wèn)題在操作系統(tǒng)中的危害及死鎖產(chǎn)生的原因。2.熟悉死鎖及死鎖定理的概念,死鎖問(wèn)題的解決途徑及死鎖預(yù)防、避免、檢測(cè)和恢復(fù)的方法。3.掌握死鎖產(chǎn)生的必要條件、資源分配圖的化簡(jiǎn)和銀行家算法的使用。第一節(jié)死鎖的概念一、資源二、死鎖定義第二節(jié)死鎖的產(chǎn)生及對(duì)策一、死鎖產(chǎn)生的原因二、死鎖產(chǎn)生的必要條件三、死鎖的描述四、處理死鎖的方法第三節(jié)死鎖的預(yù)防一、破壞互斥條件二、破壞占用并等待條件三、破壞不剝奪條件四、破壞環(huán)路等待條件第四節(jié)死鎖的避免一、系統(tǒng)狀態(tài)的安全性二、銀行家算法三、銀行家算法

9、舉例第五節(jié)死鎖的檢測(cè)和解除一、利用資源分配圖檢測(cè)死鎖二、利用死鎖檢測(cè)算法檢測(cè)死鎖三、死鎖的恢復(fù)第六章存儲(chǔ)管理*(6學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解各種不同的存儲(chǔ)管理方式以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。2.熟悉各種存儲(chǔ)管理方式所需的軟、硬件支持以及各種算法的基本思想和實(shí)現(xiàn)方法。3.掌握存儲(chǔ)管理的目的和功能、存儲(chǔ)器的分配方式等基本概念,虛擬存儲(chǔ)器的概念,各種虛擬管理方法的基本思想、實(shí)現(xiàn)原理和地址變換過(guò)程。第一節(jié)存儲(chǔ)管理的基本概念一、存儲(chǔ)器的層次二、地址重定位三、存儲(chǔ)管理的目的和功能四、存儲(chǔ)分配方式第二節(jié)存儲(chǔ)管理技術(shù)一、單一連續(xù)區(qū)管理二、固定式和可變式分區(qū)存儲(chǔ)管理三、可重定位分區(qū)存儲(chǔ)管理四、分區(qū)的存儲(chǔ)保護(hù)第三

10、節(jié)虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念一、虛擬存儲(chǔ)器二、實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的基本原理三、高相應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法第四節(jié)分頁(yè)存儲(chǔ)管理一、的實(shí)現(xiàn)原理二、簡(jiǎn)單分頁(yè)存儲(chǔ)管理三、請(qǐng)求式分頁(yè)存儲(chǔ)管理四、請(qǐng)求式調(diào)頁(yè)存儲(chǔ)器管理的頁(yè)眉置換算法五、頁(yè)面抖動(dòng)和工作集模型六、頁(yè)面保護(hù)七、頁(yè)式存儲(chǔ)器管理的優(yōu)缺點(diǎn)第五節(jié)請(qǐng)求分段存儲(chǔ)管理一、段式存儲(chǔ)器管理的基本思想二、段式存儲(chǔ)器管理的實(shí)現(xiàn)原理三、段的共享與保護(hù)四、分段與分頁(yè)的區(qū)別與聯(lián)系五、段式存儲(chǔ)器管理的優(yōu)缺點(diǎn)第六節(jié)段頁(yè)式存儲(chǔ)管理一、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的基本思想二、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的地址變換過(guò)程三、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)第七章設(shè)備管理(3學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解操作系統(tǒng)的形成過(guò)程,建立操作系統(tǒng)的整體

11、概念,2.熟悉操作系統(tǒng)的基本類型和服務(wù)方式。3.掌握操作系統(tǒng)的定義、特征和功能。7.1 概述7.2 設(shè)備管理的實(shí)現(xiàn)技術(shù)7.3 設(shè)備管理軟件的層次7.4 虛擬設(shè)備7.5 磁盤驅(qū)動(dòng)調(diào)度第八章文件系統(tǒng)*(6學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解操作系統(tǒng)的形成過(guò)程,建立操作系統(tǒng)的整體概念,2.熟悉操作系統(tǒng)的基本類型和服務(wù)方式。3.掌握操作系統(tǒng)的定義、特征和功能。8.1 文件系統(tǒng)概述8.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)及其存取方法8.3 文件的物理結(jié)構(gòu)及其存取方法8.4 文件存儲(chǔ)空間管理8.5 文件目錄管理8.6 文件系統(tǒng)的安全性8.7 文件的操作與使用第九章 Windows NT(3學(xué)時(shí)教學(xué)基本要求:1.了解操作系統(tǒng)的形成過(guò)程,建立操作系統(tǒng)的整體概念,2.熟悉操作系統(tǒng)的基本類型和服務(wù)方式。3.掌握操作系統(tǒng)的定義、特征和功能。9.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)9.2 Windows NT內(nèi)核9.3 虛擬內(nèi)存管理9.4 對(duì)象管理程序9.5 I/O系統(tǒng)9.6 文件系統(tǒng)四、教材操作系統(tǒng),劉滕紅主編,科學(xué)出版社,200