《计算机操作系统原理》课程学习指导与教学大纲

1、PAGE PAGE 8计算机操作系统原理教学指导一、本课程的性质、目的本课程是GIS专业学生的专业选修课程，理论性与实践性并重，具有较强的实用性。操作系统是计算机系统的指挥中心，它既是系统中各种资源的管理者，又是服务的提供者。操作系统在计算机系统中所处的地位和作用决定本课程在计算机类课程中特殊重要的位置。本课程的主要任务和目标是：使学生深刻理解操作系统的基本概念和运行机理，系统掌握操作系统基本原理、设计方法和实现技术，并熟悉主流操作系统的内部算法和外部界面，同时了解操作系统前沿性研究问题。通过本课程学习，应使学生具备研制、维护和使用操作系统的基本能力，并具有从事操作系统方面研究的理论基础。二、

2、本课程的教学材料1. 教材计算机操作系统教程，张不同等，清华大学出版社，2006年5月第1版2. 参考书操作系统实验教程，姚卫新等，清华大学出版社，2005计算机操作系统,汤子瀛等，西安电子科技大学出版社，1996计算机操作系统教程，周爱武等，清华大学出版社，2006计算机操作系统教程，吴企渊，清华大学出版社，2006操作系统教程，陆松年，电子工业出版社，2006计算机类期刊、杂志三、学习方法采用课堂主讲、课下复习巩固、习题课、作业、论文等形式，使学生掌握计算机操作系统的基本概念，为后续内容的继续学习打好基础。采用课上理论学习和课下上机实习结合的方法加强动手能力。通过上机实验和一定的社会实践，

3、使学生受到软硬件实验的初步训练，提高对操作系统的运行机理、故障检测及各项维护的能力，培养学生分析问题和解决的实际能力。注重实践，深入领会操作系统的工作原理。四、考核方法1、本课程采用结构评分的方法，平时成绩（考勤和作业）占30%，期末考试成绩占70%。2、根据西南科技大学学分制学籍管理暂行办法（西南科大发2001207号）第十二条规定：有下列情形之一者，取消考核资格，必须重修。、学生（免修生除外）在一学期内，无论何种原因，累计缺课达教学时数的三分之一者；或任课教师随机抽查缺课6次以上者；、有实验、作业等环节的课程，学生未按时完成实验、实验报告及作业等环节。抄袭他人实验报告、作业的，当事人双方的

4、实验报告、作业均按作弊处理，根据学生的认错态度和补做情况，可以考虑是否给予取消考核资格。五、授课内容授课顺序章节所需课时1第一章：操作系统概述1-1计算机系统概述81-2操作系统的概念1-3操作系统的功能1-4操作系统的用户接口1-5 操作系统的发展历史1-6 操作系统分类1-7 操作系统的几种视角2第二章：用户接口与作业管理2-1 作业的基本概念42-2 批处理作业的管理2-3 交互式作业的管理2-4 用户和操作系统之间的接口3第三章：进程和处理机管理3-1 进程的概念和定义103-2 进程的状态和进程控制块3-3 进程控制3-4 进程的互斥与同步3-5 进程通信3-6 进程调度3-7 死锁

5、3-8 线程4第四章：存储管理4-1 存储管理的目的和功能64-2 存储分配4-3 重定位4-4 实存管理技术4-5 虚存管理技术5第五章：设备管理5-1 I/O设备概述85-2 通道技术5-3 缓冲技术5-4 I/O交通管制程序及设备分配程序5-5 设备驱动程序5-6 存储设备6第六章：文件管理6-1 文件系统的概念86-2 文件的逻辑组织与存取方法6-3 文件的物理结构与存取方法6-4 文件存储器存储空间的管理6-5 文件目录6-6 文件的安全性6-7 文件的使用7第七章：Windows操作系统7-1 Windows操作系统概述127-2 Windows 用户接口7-3 Windows 进

6、程和处理机管理7-4 Windows 存储管理7-5 Windows 设备管理7-6 Windows 文件管理六、分章指导第一章 操作系统概述学习目的和要求掌握操作系统的概念、地位和特征。掌握操作系统的功能及几个主要类型。理解操作系统的程序设计接口系统调用。了解计算机的发展与分类以及计算机系统的软硬件配置。了解操作系统的发展历史、发展趋势和研究视角。考核目标操作系统的概念、地位和特征。操作系统的主要功能：进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和设备管理。操作系统的几个主要类型：批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。几大主要类型的异同点。重点与难点专题操作系统的概念、特征和地位操作系统三大

7、主要类型的异同点。第二章 用户接口与作业管理学习目的和要求掌握作业的基本概念和控制方式。掌握批处理作业的组织和调度方法。掌握交互式作业管理的接口技术。理解用户与操作系统交互的程序级接口和作业控制级接口的执行过程。考核目标作业的基本概念和组成情况。批处理作业的管理功能：输入输出、调度、控制。批处理作业调度的主要功能。单道批处理作业的调度算法：FCFS、SJF、HRN和HPF算法。交互式作业管理的接口：操作控制命令、菜单技术和窗口技术。重点与难点批处理作业的管理功能。单道批处理作业的调度算法：FCFS、SJF、HRN和HPF算法的原理及应用。第三章 进程和处理机管理学习目的和要求掌握进程、程序和线

8、程的概念和区别。掌握进程的控制的基本操作。掌握进程调度的功能和算法。掌握进程同步与互斥的概念和实现。掌握产生死锁的原因及解决方法。掌握死锁的预防、监测和接触原理和方法。理解进程的状态演变和临界区的概念。理解进程通信的消息缓冲机制和信箱功能。理解死锁和活锁以及饥饿的概念。了解进程和线程的状态以及死锁问题的提出。考核目标进程和线程的区别。进程调度的算法：HPF法和轮转法。进程同步与互斥的实现。避免死锁的最佳资源分配办法：银行家算法。死锁预防的基本思想。重点与难点进程和线程的区别。进程调度的算法：HPF法和轮转法。避免死锁的最佳资源分配办法。第四章 存储管理学习目的和要求掌握存储管理的功能和目的。掌

9、握操作系统存储分配的方法。理解存储动态分配和静态分配实现的重定位技术。理解实存管理技术和虚存管理技术的管理方式和区别。考核目标存储管理的目的和功能：对主存空间的分配和管理、提高主存的利用率、“扩充”主存容量、实现地址的变换。存储分配的方法：直接方式、静态分配、动态分配。重定位的类型：静态重定位、动态重定位。分页存储管理的优缺点。段式存储管理的优缺点。重点与难点存储管理的目的和功能。段页式管理的实现原理。第五章 设备管理学习目的和要求掌握I/O控制方式的演变和通道的类型。掌握存储管理的单缓冲和双缓冲技术。掌握I/O交通管制程序的数据基础。掌握I/O设备分配原则和分配程序。掌握中断的分类。理解通道

10、技术的“瓶颈”问题和通道指令。理解设备驱动程序的通信方式和驱动调度。了解I/O设备和操作的类型。了解常用的几种存储设备。考核目标I/O通道的类型：字节多路通道、数据选择通道、数组多路通道。单缓冲和双缓冲的工作流程。I/O交通管制程序的数据基础：DCT、COCT、CHCT、SDT和RS。I/O设备分配原则：I/O设备的固有属性、I/O设备分配算法、设备分配中的安全性、与设备无关性。中断的分类：外中断（中断）、内中断（异常或陷阱）。重点与难点I/O通道的类型。I/O设备分配原则。中断的分类。第六章 文件管理学习目的和要求掌握文件的概念和分类。掌握文件的物理结构和存取方法。掌握文件存储空间的管理。掌握文件系统应该解决的关键问题。理解文件系统的概念。理解文件的逻辑组织与存取方法。了解文件的使用状况。考核目标文件的概念和分类。文件的物理结构。文件存储设备、文件类型和存取方法之间的关系。文件存储空间的管理方法：建立空闲文件目录、空闲块链、位示图。文件系统应该解决的关键问题：文件目录和文件的安全性。文件目录的分类：简单目录、二级目录、多级目录。文件安全性的体现：共享、保护、保密。重点与难点文件的概念和分类。文件