《操作系统》课程教学大纲

1、操作系统课程教学大纲课程编号：20411104总学时数：64总学分数：4课程性质：必修课程适用专业：计算机科学与技术一、课程的任务和基本要求操作系统是计算机科学与技术专业本科培养计划中的专业必修课。本课程主要从资源管理的观点出发，阐述操作系统的基本概念、基本原理、基本设计与实现技术，通过本课程的学习，使学生系统掌握有关计算机操作系统的理论知识，了解现代常用的操作系统，能对Windows、UNIX或LINUX其中的某一种有较深入的理解和应用，并能将操作系统原理知识应用到实际应用系统的设计中。二、教学内容和要求1、 操作系统概论教学内容：操作系统的概念、特点和功能；操作系统的形成与发展；操作系统的

2、分类；操作系统的结构与设计方法。教学要求：（1）了解操作系统的发展历史（2）熟悉操作系统各类操作系统的特点（3）了解多道程序设计技术（4）掌握操作系统的主要功能和基本特征。2、 进程及处理机管理教学内容：进程概念，进程同步与通信，进程调度与死锁。教学要求：（1）掌握进程的概念与特点，进程状态及相互转换；（2）掌握进程控制方法，常用的进程调度模型与调试算法：FCFS、SJF（B）、时间片轮转、优先权设计算法；了解多处理机调试算法。（3）掌握用信号量机制解决进程同步与互斥问题，生产者与消费者、读者与写者、哲学家用餐问题；了解管程的实现原理；（4）掌握常用进程通信方法的实现原理；（5）掌握死锁产生的

3、必要条件，以及死锁的预防和避免方法；熟悉安全状态特征；了解资源的静态分配与动态分配概念；熟悉银行家算法；（6）Linux系统中的进程控制与进程通信原理。（7）掌握线程的基本概念。教学难点：进程的同步与通信。3、 存储器管理教学内容：连续存储管理，页式与请求页式存储管理，段式与段页式存储管理，虚拟存储器。教学要求：（1）了解重定位、虚拟存储器、动态链接和内存共享的概念以及实现方法；（2）掌握单一连续分配、固定分区分配、可变分区分配的分配与回收算法；（3）掌握页式与请求页式、段式存储管理的实现原理和地址变换方法，了解段页式存储管理的基本原理。（4）掌握请求页式管理中的页面淘汰算法：OPT、FIFO

4、、LRU、LFU。教学难点：离散分配方式的存储管理，请求页式管理中的页面淘汰算法。4、设备管理教学内容：处理IO请求步骤，IO控制系统，设备分配，设备独立性，磁盘存储器管理。教学要求：（1）了解各种类型通道及通道程序，I/O控制系统结构、I/O控制方式；（2）掌握缓冲区及缓冲池、SPOOLING技术；（3）了解设备分配的数据结构及分配程序；（4）熟悉设备的独立性、设备驱动程序特点；（5）掌握Linux系统中的设备驱动程序设计方法；（6）了解磁盘性能与磁盘调度算法。教学难点：缓冲管理，SPOOLING技术，设备的独立性，设备驱动程序设计，成组链表法。5、文件管理教学内容：文件的逻辑组织、物理组织

5、及存取方法，存储空间管理，文件目录及文件系统的一般模型。教学要求：（1）熟悉流式文件和记录式文件的逻辑结构、物理组织及对不同类型文件的存取方法；（2）熟悉目录管理，文件共享、文件的安全管理的实现原理；（3）掌握常用的外存空间的管理方法；6、用户接口管理教学内容：作业与作业调度，作业控制方式；用户接口管理；系统调用。教学要求：了解作业调度、系统调用的实现原理。7、典型操作系统分析教学内容：Windows 2000/Linux操作系统体系结构、进程管理、文件系统特点及分析。教学要求：了解典型操作系统的体系结构。三、实践环节和要求通过实验使学生进一步掌握计算机操作系统基本原理，掌握进程管理、存储管理

6、、设备管理、文件管理的基本概念和实现方法，提高学生的应用程序分析设计能力。实验环节类型：实验实验环节学时：16实验内容：详见“操作系统实验大纲”四、教学时数分配理论： 48 实验： 16 上机： 其它： 教学内容学时分配教学内容学时分配操作系统概述4用户接口管理2进程及处理机管理16典型操作系统分析4存储管理8机动2设备管理6实验16文件管理6合计64五、其它项目无六、有关说明1、教学和考核方式教学方法：讲授、讨论以及逐步增加电化教学手段。考核方式：本课程属考试课,考核方式为闭卷。总评成绩由作业、实验、平时测验及期终考试成绩等组成。2、习题要求学生完成教材每一章至少一半的习题(包括理论分析计算)，作业应覆盖全部教学内容。3、能力培养要求从资源管理的角度掌握操作系统内核中处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理的实现原理。使学生比较清楚地了解系统的一般面貌和内部结构，为进一步学习软、硬件技术及移植、修改、设计和使用系统打下良好的理论基础。同时，通过编程实验，进一步提高学生的程序设计能力。4、与其它课程和教学环节的联系先修课程和教学环节：数据结构、汇编语言、程序设计基础，操作系统实践后续课程和教学环节：计算机网络原理平行开设课程和教学环节：计算机组成与体系结构5、教材和主要参考书目（1）教材：计算机操作系统（修订版） 汤子瀛等编 西安电子科技大学出版