《操作系統(tǒng)》課程大綱

1、操作系統(tǒng)課程教學(xué)大綱 一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)象：信息工程專業(yè)，本科課程代碼：39E00414學(xué)時(shí)分配：48=40理論+8實(shí)驗(yàn)賦予學(xué)分：3先修課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)后續(xù)課程：信息安全、嵌入式操作系統(tǒng)二、課程性質(zhì)與任務(wù)操作系統(tǒng)是信息工程專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)課程。本課程圍繞“操作系統(tǒng)是什么，操作系統(tǒng)干什么，操作系統(tǒng)如何干”等基本問題，主要講述：操作系統(tǒng)定義和功能，進(jìn)程概念和管理，作業(yè)與進(jìn)程調(diào)度，存儲(chǔ)管理技術(shù)，文件與文件系統(tǒng)機(jī)制，設(shè)備管理等。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的基本概念、基本功能、基本技術(shù)和基本方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。 三、教學(xué)目的與要求本課程教學(xué)所要達(dá)到

2、的目的是滿足學(xué)生將來從事復(fù)雜軟件系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用工作的需求，為將來學(xué)習(xí)信息安全、嵌入式操作系統(tǒng)等課程打下良好基礎(chǔ)。教學(xué)的具體要求是：1、要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的基本概念；2、要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的基本理論；3、要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)、維護(hù)的方法和步驟；4、在實(shí)驗(yàn)技能方面要求學(xué)生在linux操作系統(tǒng)環(huán)境下模擬實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)對(duì)軟硬件資源的管理。5、要求學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的軟硬件資源管理算法。 四、教學(xué)內(nèi)容與安排 1、課時(shí)分配 按照課程內(nèi)容，分成7個(gè)教學(xué)單元，各單元的課時(shí)安排如下表。 單 元學(xué)時(shí)分配小計(jì)講授討論實(shí)驗(yàn)1、緒論442、操作系統(tǒng)用戶界面443、進(jìn)程管理102124、處理機(jī)調(diào)度6285

3、、存儲(chǔ)管理8286、文件系統(tǒng)447、設(shè)備管理426 合 計(jì)408482、教學(xué)內(nèi)容 第一章 緒論 【教學(xué)目標(biāo)與要求】了解操作系統(tǒng)的基本概念、掌握現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征、基本類型以及基本功能。 【教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】 理解操作系統(tǒng)的基本概念；理解現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征； 【基本要求】操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)的歷史操作系統(tǒng)的基本類型操作系統(tǒng)功能研究操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn) 【培養(yǎng)能力】初步理解操作系統(tǒng)基本概念、現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征；課后完成虛擬機(jī)的安裝。 第二章 操作系統(tǒng)用戶界面 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解操作系統(tǒng)用戶界面。 【教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】 重點(diǎn)：作業(yè)的基本概念；命令控制界面接口；系統(tǒng)調(diào)用 。 難點(diǎn)：作業(yè)的概

4、念。 【基本要求】作業(yè)的基本概念作業(yè)的建立命令控制界面接口系統(tǒng)調(diào)用Linux用戶界面 【培養(yǎng)能力】 在虛擬進(jìn)上完成linux操作系統(tǒng)的安裝，了解linux用戶界面。 第三章 進(jìn)程管理 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解進(jìn)程的概念；掌握進(jìn)程的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換；理解進(jìn)程的通信?！窘虒W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】 重點(diǎn)：進(jìn)程的描述；進(jìn)程的狀態(tài)；進(jìn)程的同步和互斥，進(jìn)程的通信及死鎖問題。 難點(diǎn)：進(jìn)程的同步和互斥。 【基本要求】進(jìn)程的概念進(jìn)程的描述進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換進(jìn)程控制進(jìn)程互斥進(jìn)程同步進(jìn)程通信死鎖問題 【培養(yǎng)能力】 進(jìn)程管理的基本應(yīng)用能力。 進(jìn)程管理實(shí)驗(yàn) 第四章 處理機(jī)調(diào)度 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解處理機(jī)的分級(jí)調(diào)度；掌握處理機(jī)的調(diào)度算

5、法。 【教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】重點(diǎn)：調(diào)度的層次,進(jìn)程的調(diào)度算法。難點(diǎn)：進(jìn)程調(diào)度算法。 【基本要求】分級(jí)調(diào)度作業(yè)調(diào)度進(jìn)程調(diào)度調(diào)度算法算法評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)系統(tǒng)調(diào)度方法【培養(yǎng)能力】處理機(jī)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)。 第五章 存儲(chǔ)管理 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解存儲(chǔ)管理的基本功能，掌握存儲(chǔ)管理的方法。 【教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】重點(diǎn)：存儲(chǔ)管理的功能；頁(yè)式存儲(chǔ)管理；段式存儲(chǔ)管理；段頁(yè)式存儲(chǔ)管理。難點(diǎn)：地址變換；存儲(chǔ)管理頁(yè)面置換算法。 【基本要求】存儲(chǔ)管理的功能分區(qū)存儲(chǔ)管理覆蓋與交換技術(shù)頁(yè)式管理段式與段頁(yè)式管理局部性原理與抖動(dòng)問題【培養(yǎng)能力】 頁(yè)面置換算法的實(shí)現(xiàn)（實(shí)驗(yàn)） 第六章 文件系統(tǒng) 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 掌握文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存取方法；掌

6、握文件的物理結(jié)構(gòu)與存取設(shè)備；了解文件存儲(chǔ)空間管理和文件目錄管理。 【教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與文件的物理結(jié)構(gòu)。索引表，位示圖。 【基本要求】文件系統(tǒng)的概念文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存取方法文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)設(shè)備文件存儲(chǔ)空間管理文件目錄管理文件存取控制文件的使用文件系統(tǒng)的層次模型 【培養(yǎng)能力】了解Linux文件共享的實(shí)現(xiàn) 第七章 設(shè)備管理 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解中斷技術(shù)和緩沖技術(shù)；掌握數(shù)據(jù)傳送控制方法；理解SPOOLING技術(shù)；掌握磁盤調(diào)度算法。 【教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】 重點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳送控制方法；磁盤調(diào)度算法。 難點(diǎn)：理解SPOOLING系統(tǒng)，掌握磁盤調(diào)度算法。 【基本要求】數(shù)據(jù)傳送控制方式中斷技術(shù)

7、緩沖技術(shù)I/O進(jìn)程控制設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序磁盤調(diào)度算法 【培養(yǎng)能力】 磁盤調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)（實(shí)驗(yàn)）。 五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施 硬件：PC機(jī)若干臺(tái) 軟件：Linux及其他常用工具軟件 六、課程考核與評(píng)估本課程為考試科目，課程考核采取期末考試和平時(shí)成績(jī)相結(jié)合的方式，期末試占60，平時(shí)成績(jī)占40。期評(píng)成績(jī) = 期末考試60% + 平時(shí)成績(jī)40%平時(shí)成績(jī) = 作業(yè)考勤（15%）+ 實(shí)驗(yàn)（25%） 七、附錄1 Operating Systems:Design and Implementation 2nd Ed.Andrew S. Tanenbaum etc.清華大學(xué)出版社,20002 Modern Operating System現(xiàn)代操作系統(tǒng).A.S.Tanenbaum 著，陳向群等譯.機(jī)械工業(yè)出