《計算機操作系統(tǒng)》教學大綱

課程編號:135020

課程名稱:《計算機操作系統(tǒng)》

學時/學分:80學時/4.5學分

適用專業(yè):計算機科學與計算、網(wǎng)絡工程專業(yè)

開課系或教研室:計算機學院

一、課程性質與任務

1．課程性質:本課程是計算機科學與技術專業(yè)的專業(yè)基礎課

2．課程任務:《計算機操作系統(tǒng)》是計算機專業(yè)的專業(yè)基礎課，是一門涉及較多知識的計算機系統(tǒng)軟件課程。在計算機軟硬件課程的設置上，它起著承上啟下的作用。其特點是概念多、較抽象和涉及面廣。

操作系統(tǒng)對計算機系統(tǒng)資源實施管理，是所有其他軟件與計算機硬件的唯一接口，所有用戶在使用計算機時都要得到操作系統(tǒng)提供的服務。因此本課程的目的與任務是使學生通過本課程的學習，理解操作系統(tǒng)的基本概念和主要功能，掌握常用操作系統(tǒng)是如何組織和運作的，從而為學生以后的學習和工作打下基礎。

二、課程教學基本要求

1．課時:理論:64。

2．教學方式:采用理論與實踐相結合的方式進行教學。

3．成績考核:本科課程采用閉卷考試，內(nèi)容以大綱所列重點為主。

三、課程教學內(nèi)容

（一）操作系統(tǒng)引論

1．教學目的及要求:

學習本章的目的是使學生建立起OS的基本概念。要求了解OS的引入和發(fā)展，理解多道程序設計技術，掌握操作系統(tǒng)的功能和特征，了解分層式結構和微內(nèi)核結構。

2．教學內(nèi)容:

（1）操作系統(tǒng)的目標和作用；

（2）操作系統(tǒng)的發(fā)展過程；

（3）操作系統(tǒng)的基本特性；

（4）操作系統(tǒng)的主要功能；

OS結構設計。

3．重點與難點:

（1）操作系統(tǒng)的目標和作用；

（2）操作系統(tǒng)的基本特性；

（3）操作系統(tǒng)的主要功能。

（二）進程管理

1．教學目的及要求:

本章的學習目的是使學生建立起進程的概念。進程是OS中最重要的基本概念，本章是全書中最重要的一章。要求掌握進程的概念，進程的狀態(tài)及其轉換，進程控制原語，用Wait、Signal（或P、V）操作解決進程同步問題，了解進程間的通信，了解線程的概念。

2．教學內(nèi)容:

（1）進程的基本概念；

（2）進程控制、進程同步；

（3）經(jīng)典進程的同步問題；

（4）進程通信；

（5）線程。

3．重點與難點:

（1）進程的基本概念；

（2）進程控制；

（3）進程同步；

（4）經(jīng)典進程的同步問題。

（三）處理機調(diào)度與死鎖

1．教學目的及要求:

本章的學習目的主要是使學生理解和掌握處理機調(diào)度和死鎖的基本概念，要求掌握進程調(diào)度和常見的調(diào)度算法，掌握死鎖的概念和產(chǎn)生的必要條件，掌握死鎖的預防和避免方法，了解銀行家算法，死鎖的檢測及恢復。

2．教學內(nèi)容:

（1）處理機調(diào)度的層次；

（2）調(diào)度隊列模型和調(diào)度準則；

（3）調(diào)度算法；

（4）實時調(diào)度；

（5）產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件；

（6）預防死鎖；

（7）避免死鎖的方法；

（8）死鎖的檢測與解除。

3．重點與難點:

（1）處理機調(diào)度的層次；

（2）調(diào)度算法；

（3）避免死鎖的方法。

（四）存儲器管理

1．教學目的及要求:

本章的目的是使學生了解各種存儲器管理的方式和它們的實現(xiàn)方法。要求掌握重定位、虛擬存貯器、動態(tài)鏈接和共享的概念以及實現(xiàn)方法；掌握分區(qū)、頁式與請求頁式、段式與虛擬段式的實現(xiàn)原理和地址變換。了解段頁式存儲管理技術，虛存中的置換算法。

2．主要內(nèi)容:

（1）存儲器的層次結構、程序的裝入和鏈接、連續(xù)分配方式、基本分頁存儲管理方式、基本分段存儲管理方式、虛擬存儲器的基本概念；

（2）請求分頁存儲管理方式、頁面置換算法、請求分段存儲管理方式。

3．重點與難點:

（1）存儲器的層次結構、連續(xù)分配方式、基本分頁存儲管理方式、虛擬存儲器的基本概念；

（2）請求分頁存儲管理方式、頁面置換算法。

（五）設備管理

1．教學目的及要求:

學習本章的目的是使學生了解操作系統(tǒng)處理用戶I/O請求的基本過程。要求掌握通道、緩沖、設備獨立性的概念，掌握I/O控制方式及設備驅動程序，設備分配的數(shù)據(jù)結構及分配程序，掌握設備分配技術，設備管理程序功能，理解緩沖技術和Spooling系統(tǒng)及磁盤調(diào)度算法。

2．主要內(nèi)容:

（1）I/O系統(tǒng)；

（2）I/O控制方式；

（3）緩沖管理；

（4）I/O軟件；

（5）設備分配；

（6）磁盤存儲器的管理；

（7）Spooling系統(tǒng)及磁盤調(diào)度算法。

3．重點與難點:

（1）設備獨立性的概念；

（2）掌握I/O控制方式及設備驅動程序；

（3）Spooling系統(tǒng)及磁盤調(diào)度算法。

（六）文件管理

1．教學目的及要求:

本章的學習目的是使學生掌握文件系統(tǒng)的基本概念和實現(xiàn)過程。要求掌握文件的邏輯結構、物理組織及對不同類型文件的存取方法，掌握文件目錄，外存空間管理及文件共享方式，了解文件系統(tǒng)的概念、文件的使用、文件系統(tǒng)的層次模型。

2．主要內(nèi)容:

（1）文件和文件系統(tǒng)；

（2）文件的邏輯結構；

（3）外存分配方式；

（4）目錄管理；

（5）文件存儲空間的管理；

（6）文件共享與文件保護；

（7）數(shù)據(jù)一致性控制。

3．重點與難點:

（1）文件的邏輯結構；

（2）物理組織及對不同類型文件的存取方法；

（3）掌握文件目錄；

（4）外存空間管理及文件共享方式。

四、學時分配表

五、教材及參考書

教　材:《計算機操作系統(tǒng) 第四版》 主　編:湯小丹、梁紅兵、哲鳳屏、湯子贏

出版社:西安電子科技大學出版社

參考書:《操作系統(tǒng)基礎》 主　編:屠祁、屠立德

出版社:清華大學出版社

《操作系統(tǒng)教程》 主　編:陳向群、楊芙清

出版社:北京大學出版社

《Windows 操作系統(tǒng)原理》 主　編:尤晉元、史美林

出版社:機械工業(yè)出版社