《操作系统原理》教学大纲

1、仅供个人参考操作系统原理教学大纲课程名称：操作系统原理课程编号：课程类别：专业基础课适用专业：计算机科学与技术For personal use only in study and research; not for commercial use学时与学分：课程总学时：64课程总学分：4理论教学学时：54实验教学学时：10一、大纲说明本大纲根据2009级计算机科学与技术本科专业人才培养方案制订。（一）课程的地位与作用操作系统原理旨在讲述操作系统的基本原理和基本功能，即进程管理、处理机管 理、存储器管理、文件管理、设备管理、分布式操作系统。培养学生分析、开发、维护计 算机系统软件的能力，同时也为后

2、继课程的学习打好基础。（二）课程的教学目的该课程主要介绍操作系统的基本概念、用户和操作系统的接口、作业管理和进程管理、 存储管理、文件管理、设备管理等有关内容。学生通过本课程的学习，学生能够系统地学 握操作系统基本概念、主要功能、工作原理和实现技术；具有使用操作系统和分析操作系 统的能力。通过实践，理解和掌握 Windows操作系统基本工作原理，及使用方法，为以后 在操作系统平台上开发各种应用软件或系统软件打下坚实的基础。（三）先修课程与后续课程先修课程：计算机组成原理、数据库原理。后续课程：计算机网络、计算机系统结构。二、教学内容、要求及教学重点和难点第一章绪论不得用于商业用途仅供个人参考【

3、 教学内容】操作系统的概念；操作系统的发展史；操作系统的基本类型；操作系统的功能；计算机硬件简介；算法的描述；研究操作系统的几种观点。【教学要求】了解什么是操作系统、软件的层次与虚拟机的概念、操作系统的重要性及引入的目的；了解操作系统的形成和发展；了解多道批处理操作系统、分时系统、实时系统、网络操作系统的特点；掌握操作系统五个方面的功能；掌握研究操作系统常见的几种观点。【 教学重点】 操作系统的功能。【教学难点】 研究操作系统常见的几种观点。第二章 操作系统用户界面【 教学内容】作业的基本概念；作业的建立；命令控制界面接口；系统调用；UNIX用户界面。【 教学要求】掌握作业的定义与组织；掌握作

4、业的输入方式、JCB 的建立；了解操作系统为用户提供的两个界面接口、作业控制的主要方式；掌握系统调用的处理过程。【教学重点】作业的输入方式、JCB的建立。【教学难点】 系统调用的处理过程。第三章 进程管理【 教学内容】进程的概念；进程的描述；进程状态及其转换；进程控制；进程互斥与同步；进程通信；死锁；线程。【教学要求】理解进程的定义、进程和作业的关系；掌握程序的顺序执行以及特点，程序的并发执行及所带来的影响；掌握进程控制块 PCB的基本内容、进程上下文和进程空间的概念；掌 握进程状态和转换过程；掌握进程的创建与撤消、进程的阻塞与唤醒；掌握临界区问题，间接制约、互斥概念；掌握互斥的加锁实现，信号

5、量与P、 V 操作；掌握同步概念；掌握不得用于商业用途用 P、 V 原语实现进程间的同步，生产者和消费者问题；了解进程间的通信方式；掌握死锁的定义、死锁的必要条件、死锁的预防、死锁的避免、死锁检测和恢复；了解线程的概念、线程的适用范围和执行特性、线程的分类。【教学重点】进程的概念、进程的状态及其变化、进程控制块、进程的管理；用信号量实现进程间的同步与互斥；死锁的预防、死锁的避免、死锁检测。【教学难点】进程状态及其转换，进程控制原语。用信号量实现进程间的同步与互斥。银行家算法。第四章 处理机调度【教学内容】分级调度；作业调度；进程调度；调度算法；算法评价；实时系统调度方法。【 教学要求】了解作业

6、状态及其转换、调度的层次、作业与进程的关系；掌握作业调度及其功能、作业调度目标与性能衡量；了解进程调度的功能与时机、进程上下文切换、进程调度性能评价；掌握先来先服务调度算法 FIFO,优先级调度算法，时间片轮转算法，短作业优先调 度算法，最高响应比优先调度算法，多级反馈队列调度算法；掌握几种常用调度算法的性能评价；了解实时系统的特点和调度算法的分类。【教学重点】作业调度、进程调度的概念及常用调度算法。【教学难点】几种常用调度算法的评价。第五章 存储管理【教学内容】存储管理的目标及功能；分区存储管理；分页存储管理；分段存储管理；段页式存储管理；虚拟存储器。【 教学要求】了解存储器管理的基本概念、

7、地址变换、内外存数据传输的控制、内存的分配与回收、内存信息的共享与保护；掌握分区管理基本原理（ 包括固定分区法和可变分区法） 、分区的分配与回收、有关分区管理的其他问题（ 关于虚存的实现、内存扩充、地址变换和内存保护、分区存储的优缺点） ；掌握页式存储管理的基本原理，静态页式管理和动态页式管理不得用于商业用途仅供个人参考中的分配与回收、地址转换、分配策略、页的共享保护；掌握段式存储管理的基本思想和实现原理 （ 包括段式管理中的分配与回收、地址转换、分配策略、段的共享保护等） 、段式存储管理的优缺点、段页式存储管理的基本思想和实现原理（ 包括段页式存储管理中的地址转换、段页式存储管理算法） 、段

8、页式存储管理的优缺点；掌握虚拟存储器的特征、实现条件及其实现原理；掌握缺页中断处理算法、请求页式管理中的置换算法（ 最佳置换算法OPT先进先出置换算法FIFO最近最少使用置换算法LRU）; 了解局部性原理和抖动问 题。【教学重点】可变分区的多道管理技术的一般方法；页式存储管理、段式存储管理、段页式存储管理技术。【 教学难点】各种存储管理技术中涉及到的内存分配、存储保护、地址重定位与页面置换算法。第六章 文件系统【教学内容】文件系统的概念；文件的逻辑组织和存取方法；文件的物理结构与存储设备；文件存储空间管理；文件目录管理；文件存取控制；文件的使用；文件系统的层次模型。【教学要求】了解文件的分类，

9、文件系统的功能和基本操作；掌握文件的逻辑组织和存取方法；掌握文件的物理结构、以磁盘和磁带为例的存储设备特点；掌握三种不同的空闲块管理方法；掌握文件的组成、文件目录和管理；掌握文件的共享与文件系统的安全性；掌握文件系统对用户的接口；掌握文件系统的层次模型。【教学重点】文件的逻辑组织和存取方法，文件的物理结构，文件的组成、文件目录和管理，文件的共享与文件系统的安全性。【教学难点】文件目录及文件的共享，文件系统的安全性实现机理。第七章 设备管理【教学内容】数据传递控制方式；中断技术；缓冲技术；设备分配；I/O 进程控制；设备驱动程序。【教学要求】掌握设备的类别、设备管理的功能和任务；掌握外围设备与内

10、存之间的4种常用数据 传递控制方式；掌握中断的基本概念、中断的分类与优先级、软中断、中断处理过程；掌 握缓冲的引入、缓冲的种类、缓冲池的管理；掌握设备分配用数据结构、设备分配的原则； 了解I/O控制的引入和功能、I/O控制的实现；了解设备驱动程序概念。【教学重点】数据传送的几种控制方式。【教学难点】缓冲技术、中断技术和设备分配策略。三、教学环节及学时分配序号教学环节总学时其中备注讲授学时实验学时1第一章绪论442第二章操作系统用户界面443第三章进程管理10824第四章处理机调度141225第五章存储管理141226第六章文件系统10827第七章设备管理862总 计645410四、考核方式（考

11、核类型：考试）（考核形式：闭卷、笔试）五、选用教材及主要参考书（一）选用教材：1、周湘贞.操作系统原理与实践教程（第一版）.北京：清华大学出版社，2006.2、柯丽芳.操作系统教程.北京：机械工业出版社，2006.（二）主要参考书：1、张尧学，史美林.计算机操作系统教程（第2版）.北京：清华大学出版社，2006.2、 William Stallings. 操作系统精髓与设计原理 . 北京：电子工业出版社，2006.大纲编写人（签字）：教研室主任（审核）：系主任（审核）：不得用于商业用途仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e