《操作系统》教学大纲

1、操作系统教学大纲一、课程基本信息1课程中文名称：计算机操作系统2课程英文名称：Operating System3课程类别：必修4适用专业：计算机科学与技术5总学时：72学时（其中理论54学时，实验18学时）6总学分：4二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务本课程是计算机科学与技术专业的主要专业基础课和主干课，其学习目的在于使学生掌握操作系统的基本概念、基本原理、设计方法和实现技术，具有初步分析实际操作系统的能力，为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。三、理论教学内容与教学基本要求1第一章 操作系统引论（4学时）教学内容：操作系统的目标、作用和模型；操作系统的基本类型；操作系统的特征及功能

2、；操作系统的发展；操作系统的结构设计教学基本要求：学习本章的目的是使学生建立起 OS的基本概念。要求了解OS的引入和发展；理解多道程序设计技术；掌握操作系统的功能和特征；了解分层式结构和微内核结构。教学重点：OS引入和发展；OS的基本特征和功能教学难点：分层式结构和微内核结构2第二章 进程管理（9学时）教学内容：进程的基本概念；进程的控制；进程的同步与互斥；经典进程的同步问题；管程机制；进程通信；线程教学基本要求：本章的学习目的是使学生建立起进程的概念。进程是OS中最重要的基本概念，本章是全书中最重要的一章。要求掌握进程的概念，进程的状态及其转换，进程控制原语，用P、V操作解决进程同步问题；了

3、解进程间的通信；了解线程的概念。教学重点：进程的基本概念；进程同步的基本概念；信号量机制及其应用；经典进程的同步问题；消息传递通信机制；线程的基本概念；内核支持线程和用户级线程教学难点：信号量机制及其应用；经典进程的同步问题；内核支持线程和用户级线程3第三章 处理机调度与死锁（4学时）教学内容：处理机调度的基本概念；调度算法；实时调度；产生死锁的原因和必要条件；预防死锁的方法；死锁的检测与解除教学基本要求：本章的学习目的主要是使学生理解和掌握处理机调度和死锁的基本概念；要求掌握进程调度和常见的调度算法，掌握死锁的概念和产生的必要条件，掌握死锁的预防和避免方法；了解银行家算法、死锁的检测及恢复。

4、教学重点：高优先权优先调度和基于时间片的轮转调度算法；常用的几种实时调度算法；多处理机环境下的进程（线程）调度方式；死锁的基本概念；预防死锁的方法；银行家算法避免死锁教学难点：常用的几种实时调度算法；多处理机环境下的进程（线程）调度方式；银行家算法避免死锁4第四章 存储管理（10学时）教学内容：存储管理的目的与功能；程序的装入和链接；连续分配存储管理方法；分页存储管理；虚拟存储器的基本概念；请求分页存储管理方式；页面置换算法；分段存储管理；段页式存储管理教学基本要求：本章的目的是使学生了解各种存储器管理的方式和它们的实现方法。要求掌握重定位、虚拟存贮器、动态链接和共享的概念以及实现方法；掌握分

5、区、页式与请求页式、段式与虚拟段式的实现原理和地址变换。了解段页式存储管理技术，虚存中的置换算法。教学重点：重定位的基本概念；动态分区分配方式；分页和分段存储器方式；虚拟存储器的基本概念；请求分页系统的基本原理教学难点：请求分页；分段系统和段页式的基本原理5第五章 设备管理（6学时）教学内容：I/O系统的组成；I/O控制方式；缓冲管理；设备分配；设备处理；SPOOLing技术；磁盘存储器管理教学基本要求：学习本章的目的是使学生了解操作系统处理用户I/O请求的基本过程。要求掌握通道、缓冲、设备独立性的概念，掌握I/O控制方式及设备驱动程序，设备分配的数据结构及分配程序，掌握设备分配技术和设备管理

6、程序功能；理解缓冲技术和SPOOLing系统及磁盘调度算法。教学重点：I/O控制方式；缓冲管理；设备独立性；虚拟设备和SPOOLing技术；设备处理；磁盘调度；磁盘高速缓存和廉价磁盘冗余阵列RAID教学难点：设备独立性；虚拟设备和SPOOLing技术；磁盘高速缓存和廉价磁盘冗余阵列RAID6第六章 文件系统（8学时）教学内容：文件和文件系统；文件逻辑结构；外存分配方法；外存分配方法；目录管理；文件共享与保护；数据一致性控制教学基本要求：本章的学习目的是使学生掌握文件系统的基本概念和实现过程。要求掌握文件的逻辑结构、物理组织及对不同类型文件的存取方法，掌握文件目录、外存空间管理及文件共享方式；了

7、解文件系统的概念、文件的使用、文件系统的层次模型。教学重点：顺序文件；索引文件和索引顺序文件；连续分配；链接分配和索引分配；位示图法和成组链接法；目录管理；文件共享方式；磁盘容错技术；文件系统的数据一致性教学难点：位示图法和成组链接法；磁盘容错技术；文件系统的数据一致性7第七章 操作系统接口（4学时）教学内容：作业管理和调度；用户与操作系统之间的接口；系统调用；UNIX shell功能及系统调用；图形用户接口及操作教学基本要求：本章的学习目的是使学生了解操作系统向用户提供的各种接口和作业管理功能。要求掌握命令控制界面接口和系统调用；理解作业进入、作业调度和作业的控制；了解UNIX shell功

8、能及系统调用和图形用户接口。教学重点：OS向用户提供的接口；系统调用的基本概念；系统调用中的参数传递形式教学难点：系统调用中的参数传递形式8第八章 网络操作系统（3学时）教学内容：客户/服务器模式；网络操作系统的功能；网络操作系统提供的服务；支持Internet与Intranet的功能和服务；Windows NT教学基本要求：本章的学习目的是使学生了解网络操作系统和 Windows NT。要求理解网络操作系统提供的功能和服务；并了解客户/服务器模式及Windows NT网络命令。 教学重点：客户/服务器模式；网络操作系统提供的服务教学难点：网络操作系统提供的服务9第九章 系统安全性（3学时）教

9、学内容：数据加密技术；认证技术；访问控制技术；防火墙技术教学基本要求：本章学习的目的是使学生能初步建立起系统安全性的概念。要求掌握数据加密、数字签名和认证的基本概念；了解访问控制技术和防火墙技术。教学重点：数据加密的基本概念；数字签名和数字证明书；基于口令的身份认证技术；访问控制技术；防火墙技术教学难点：数字签名和数字证明书；访问控制技术10第十章 UNIX系统内核结构（3学时）教学内容：UNIX概述；UNIX进程管理；UNIX存储管理；UNIX设备管理；UNIX文件管理教学基本要求：本章学习的目的是使学生了解 UNIX系统内核结构，具备初步分析实际操作系统的能力。要求学生了解UNIX系统的特

10、征及内核结构；理解UNIX系统对各种资源的管理。教学重点：UNIX进程管理；存储管理；设备管理；文件管理；UNIX系统内核结构教学难点：UNIX进程管理；系统内核结构四、实验教学内容与要求（简要说明，详见实验课大纲）配合操作系统课程的学习，模拟实现操作系统的功能，目的是加深对操作系统理论的理解。使学生通过实验，理解和掌握操作系统的基本理论和功能技术。用户为了开发应用程序必须与操作系统打交道，编程时要借鉴操作系统的设计思想和算法，提高学生分析问题和解决问题的能力，提高编写和开发系统程序的能力。操作系统实验使得学生从理论走向应用。五、考核方式考试六、成绩评定期末考试成绩占70%，平时成绩和实验成绩

11、占30%七、本课程对学生创新能力培养的措施本课程是计算机专业学生必修的一门专业基础课和主干课，理论性较强。课程包括课堂教学与实践教学两大部分，课堂教学在方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。课后自学：为了培养学生整理归纳，综合分析和解决问题的能力，每章都安排一部分内容作为自学，课上教师只给出自学提纲，课后由学生根据参考网站和参考书自学。课堂讨论及习题课：教师应精选论题，认真组织课堂讨论，安排重点发言（可在讨论前让学生先到网上查资料准备），充分调动每一位学生的积极性，并做好总结。习题课：以典型例题分析及综合性的练习为主。课外作业：内容选择基于对基本原理和基本方法的理解和巩固，每章都应选择一定的课外作业。八、教材与参考书教 材：汤小丹等计算机操作系统（第三版）西安：西安电子科技大学出版社，2007年参考书：