操作系统教学大纲(正式版1)
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《操作系统》课程教学大纲一 课程说明课程说明1、课程基本情况 课程名称:操作系统课程名称:操作系统 英文名称:英文名称: Operation System 课程编号:课程编号:2413218 2413218开课专业:计算机科学与技术开课专业:计算机科学与技术 开课学期:第4学期学期 课程学分课程学分//周学时:周学时:5/5 5/5 课程类型:专业主干必修课课程类型:专业主干必修课 2、课程性质操作系统是计算机专业的专业课,以计算机组成原理为先导课程。
通过本课程的学习使学生能够从资源管理的角度了解操作系统的工作方式。
操作系统是计算机的核心软件,是所有计算机专业的必修课程,但由于课程本身理论性较强,较抽象,使得该门课程的教与学一直是计算机专业的一个难点。
3、本课程的教学目的和任务操作系统是计算机系统中的重要系统软件,操作系统是计算机系统中的重要系统软件,是计算科学、是计算科学、是计算科学、信息学、信息学、信息学、软件软件专业重要的专业课程。
专业重要的专业课程。
本课程的目的和任务是使学生全面地了解和掌握操作系统的目标、本课程的目的和任务是使学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用作用和模型,从资源管理的角度领会操作系统的功能和实现过程。
使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练,学地受到分析问题和解决问题的训练,提高运用理论知识解决实际问题的能提高运用理论知识解决实际问题的能力。
本课程概述操作系统的形成、类型和功能;阐述进程管理,包括进程和线程的基本概念、进程的同步和通信、调度和死锁;详细介绍存储器管理和虚拟存储器的概念以及对虚拟存储器性能的分析;讨论设备管理、文件系统以及磁盘存储器的管理以及操作系统的保护与安全;最后,对操作系统的最新发展包括网络操作系统、分布式操作系统做扼要介绍。
通过本课程的学习,帮助学生建立计算机操作系统处理问题的思维模式,帮助学生建立计算机操作系统处理问题的思维模式,初步掌握设计系统的基初步掌握设计系统的基本思想,基础知识、基本原理和基本方法,培养和提高学生设计程序和调试程序的能力,启发学生将该课程的知识引入到其它基础课和专业课的学习。
操作系统的教与学(教学大纲)操作系统的教学大纲课程编码:0BH06904课程名称(英文):Operating System适用专业:信息管理与信息系统、电子商务、信息安全课程性质:专业基础课,必修学时:56学时,其中讲课:48学时,上机:8学时,实验:0学时先修课程:C语言程序设计、数据结构、信息系统基础一、本课程的地位、作用与任务通过本课程的学习,使学生掌握现代操作系统的基本原理及设计技术,了解操作系统的运行环境及实现方法,并运用操作系统的理论和方法分析现有的操作系统。
使学生在操作系统应用领域具有较强的分析问题和解决问题的能力,为将来系统研究和软件开发打下坚实的基础。
二、内容、学时及基本要求序号内容基本要求学时1 第1章操作系统引论1.1 操作系统的定义1.2 操作系统的产生和发展1.3 操作系统的特征掌握操作系统的定义;了解操作系统的产生和发展过程;理解操作系统的特征与功能;了解操作系统的类型。
61.4 操作系统的功能1.5 操作系统的类型2 第2章进程与线程2.1 进程的引入2.2 进程的状态及其转换2.3 进程控制2.4 线程了解程序的顺序执行过程,理解程序的并发执行过程,掌握并发执行程序的特征,理解进程的概念;熟练掌握进程状态及其转换;了解进程控制原语;理解线程的概念,理解线程与进程的区别。
53 第3章进程同步3.1 进程同步与互斥3.2 经典进程同步与互斥问题3.3 AND信号量理解进程互斥与同步的概念;熟练掌握使用信息量和PV操作解决互斥与同步问题;了解AND信号量;54 第4章调度与死锁4.1 调度的类型与准则4.2 调度算法4.3 死锁的基本概念4.4 死锁的预防与避免了解操作系统的三级调度类型,了解调度的性能准则;熟练掌握调度算法;理解死锁的概念;了解死锁的预防方法,熟练掌握死锁的避免方法;65 第5章存贮管理5.1 程序的装入与链接5.2 连续分配存储管理方式5.3 页式存贮管理5.4 段式存贮管理5.5 段页式存贮管理了解程序的装入与链接过程;了解连续分配存储管理方式;熟练掌握页式、段式存储管理方案;掌握段页式存储管理方案。
《操作系统》教学大纲第一章绪论第1节操作系统概念第2节操作系统的历史第3节操作系统的基本类型第4节操作系统功能第5节操作系统的硬件环境第6节算法的描述第7节研究操作系统的几种观点本章重点是:操作系统的概念、类型、功能、特点。
第二章操作系统用户界面第1节作业的基本概念第2节作业的建立第3节命令控制界面接口第4节系统调用第5节 UNIX用户界面本章重点是:操作系统的两类界面,命令界面和系统功能调用。
第三章进程管理第1节进程的概念第2节进程的描述第3节进程状态及其转换第4节进程控制第5节进程互斥第6节进程同步第7节进程通信第8节死锁问题第9节线程本章重点是:进程的概念及特征、进程的状态划分、进程的描述与组织、进程状态控制、进程互斥控制、进程同步控制、进程通信控制、死锁概念及必要条件、死锁解决策略。
难点是:进程互斥与同步控制、解决死锁问题的避免策略和检测方法。
第四章处理机调度第1节分级调度第2节作业调度第3节进程调度第4节调度算法第5节算法评价第6节实时系统调度方法本章重点是:三级调度模型、作业调度的功能与算法、进程调度的功能与算法、作业调度算法评价。
难点是:作业调度算法评价。
第五章存储管理第1节存储管理的功能第2节分区存储管理第3节覆盖与交换技术第4节页式管理第5节段式与段页式管理第6节局部性原理和抖动问题本章重点是:分区存储管理、页式存储管理、段式存储管理、段页式存储管理基本原理与实现方法。
难点是:请求分页与请求分段存储管理,页面淘汰算法及性能评价、虚拟存储空间的概念及实现技术。
第六章 UNIX系统第1节 UNIX进程和存储管理简介第2节 UNIX进程结构第3节进程控制第4节 UNIX进程调度与交换第5节进通信程第6节 UNIX存储管理本章重点是:UNIX系统的进程控制、进程通信,UNIX系统的存储管理。
难点是:UNIX系统的进程控制。
第七章设备管理第1节设备管理概述第2节通道技术第3节缓冲技术• 第4节设备分配• 第5节设备I/O处理第6节 UNIX设备管理本章重点是:设备I/O的控制方式、通道的工作原理、几种常用的缓冲技术、设备描述、组织与分配过程、虚拟设备概念及其实现原理、设备中断处理。
操作系统教学⼤纲(含实验⼤纲)学分:3学时:54适⽤专业:计算机类专业《操作系统》教学⼤纲⼀、课程的性质与任务《操作系统》是计算机类专业的专业基础课程,是后续专业课程的理论基础。
本课程讲述计算机操作系统的结构和原理,主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析,对于其中的重要部分辅之以实验,以加深对理论知识的理解和掌握。
通过本课程的学习,使学⽣掌握计算机操作系统各部分的功能和实现这些功能的体系结构和重要算法;对深⼊了解计算机的使⽤、计算机⼯作的原理以及应⽤软件的设计和运⾏起到重要的指导作⽤;可为后续专业课程的学习、以及提⾼软件设计⽔平和计算机应⽤的技术等奠定坚实的理论基础。
⼆、与教学计划中前后课程的关系前导课程:计算机组成原理与系统结构、程序设计基础、算法与数据结构等。
后续课程:软件⼯程、编译原理等。
⼆、教学⽅法1、传统的讲授为主的授课形式,借助PPT课件展⽰必要信息。
2、在⼀种操作系统环境下,通过演⽰相关的命令以及运⾏前期准备的程序代码来辅助学⽣理解实际系统的构造机理。
3、教学过程中,在相应章节安排必要的实验。
4、随课堂内容布置并批改课后作业。
5、实验教学环节:结合⼀种实⽤的操作系统平台实施相关实验,强化实验课程教学,重视学⽣的实际动⼿操作基本技能训练,培养学⽣掌握操作系统的原理和实际的应⽤。
四、教学内容组织安排教学时数及分配:本课程在第四学期开设,教学周为⼗⼋周,每周3个学时,总学时为54学时。
其中理论教学42学时,实验12学时。
《操作系统》课程的课堂讲授主要包括:操作系统的体系结构;进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与通讯以及进程管理的常⽤算法;处理机调度的策略和处理死锁的⽅法;存储器管理的⽅案和分配算法;⽂件系统的运⾏机制及关键的数据结构;设备与系统的结合⽅式,设备驱动程序的结构及加载机制。
本课程教学的重点是进程的概念,并以进程管理为主线,协调组织计算机内的硬软件资源。
结合进程的管理分析存储管理机制、系统调度机制、⽂件存储和访问机制以及设备驱动机制。
《操作系统》课程教学大纲一、教学大纲说明(一)课程的地位、作用与任务《操作系统》是信息类计算机应用专业学生必修的公共基础课之一,是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。
在计算机软硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。
其特点是概念多、较抽象和涉及面广,其整体实现思想和技术又往往难于理解。
操作系统对计算机系统资源实施管理,是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口,所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。
因此本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习,理解操作系统的基本概念和主要功能,掌握常用操作系统(如UNIX、xinux)的使用和一般管理方法,了解它是如何组织和运作的,从而为学生以后的学习和工作打下基础。
先修课要求,本课程在学习之前最好具有计算机组成原理、程序设计语言的知识。
(二)课程的教学目的和要求通过本课程的学习,使学生较好地掌握操作系统在计算机系统中的重要作用和基本工作原理。
了解操作系统发展过程、新技术的应用。
理解操作系统的基本概念和主要功能,掌握常用操作系统及它们的使用和一般管理方法,为今后的进修、应用实务作好技术准备。
掌握:基本概念包括:多道程序设计、并发、分时、作业、进程、互斥与同步、周转时间、吞吐量、重定位、连接、虚拟存储、虚拟设备、死锁、线程。
基本知识:计算机系统资源(处理机、存储器、设备、文件)的管理策略。
基本技能:管理系统资源的常用命令、系统配置与维护的方法和技术。
理解重点:进程概念、存储管理(尤其虚拟存储)的各种策略、文件系统的管理、设备的管理和配置。
结合具体现代操作系统加深理解。
了解难点:进程的概念及其与程序的区别、进程间同步与互斥的正确实现、虚拟设备与虚拟存储。
Unix,Windows NT的系统结构、功能特点。
(三)课程的教学方法与手段1、本课程概念多、较抽象、涉及面广,因此教学形式以讲授方式为主。
约佔80%。
实验与自学约佔20%。
教师应该提供自学提纲并适当辅导。
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称:操作系统英文名称:operating system课程类别:专业课学时:54学分:4适用对象: 全校本(专)科计算机专业考核方式:考试先修课程:计算机组成原理、C语言程序设计和数据结构二、课程简介《计算机操作系统》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。
通过学习使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成;计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语;了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法;对常用计算机操作系统(Dos、Windows和Unix或Linux) 会进行基本的操作使用和维护。
三、课程性质与教学目的《计算机操作系统》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。
通过学习使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成;计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语;了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法;对常用计算机操作系统(Dos、Windows和Unix或Linux) 会进行基本的操作使用和维护。
掌握计算机操作系统的基本概念、新名词、术语及设计思路和方法技巧,掌握一种操作系统的安装、使用和简单维护。
课程基本要求:(1)熟悉操作系统的用户界面(命令、图形、系统调用等);(2)了解操作系统的分类、功能、结构及其在计算机系统中的地位和作用;(3)掌握操作系统的基本理论、设计方法和实现技术;(4)具有初步的操作系统开发和维护能力。
四、教学内容及要求第一章绪论内容:1.操作系统的概念2.操作系统的历史3.操作系统的基本类型(4.操作系统的功能5.研究操作系统的几种观点熟练掌握:1、几种有代表性OS的特点。
2、OS五大管理功能。
3、从资源管理、进程管理、用户界面及结构等几个角度来定义 OS,从而得出什么是操作系统的概念。
掌握:操作系统的定义.了解:操作系统的历史、操作系统基本类型和、研究操作系统的几种观点.第二章作业管理内容:1.作业的基本概念2.作业的建立过程(重点SPOOLING系统).3. 用户接口4. 分时作业管理熟练掌握:1、作业概念.2、OS用户接口:程序级、作业控制级.3、作业的建立过程,SPOOLING系统基本思想及其实现.4、UNIX shell功能及系统调用、并结合Windows,Windows 95/98特点 . 掌握:命令控制界面接口、系统调用。
《操作系统》教学大纲课程英文名称: Operating System课程编号:H23130 学时、学分: 48学时、3学分课程类别:学科基础课适用专业:计算机科学与技术教学大纲说明一、课程的性质、教学目的与任务操作系统是计算机系统的重要组成部分,是计算机系统中的系统软件,是计算机硬件和软件之间的桥梁。
本课程是计算机科学与技术专业的核心课程之一,属于学科基础课,是为计算机科学与技术专业本科生开设的必修课。
教学目的是使学生掌握现代操作系统的基本概念、基本原理和基本方法;了解和熟悉操作系统在计算机系统中的作用和地位,与硬件和其它软件的关系, 培养学生创新思维能力和创新意识以及分析问题和解决问题的能力。
二、课程教学的基本要求通过对本课程的学习,使学生能够掌握操作系统的基本概念、基本原理、基本功能和主要算法,在以后的工作中能够运用操作系统的基本原理和算法的基本思想解决系统开发中的实际问题。
在教学中,将采用多媒体、网络等各种教学手段,采用讲授法、实例教学法、案例教学法、启发式教学法、讨论法等多种教学方法开展教学活动,具体要求如下:1.通过对操作系统的基本概念和基本原理的讲授,使学生掌握操作系统的基本原理、操作系统设计的基本思想等,了解操作系统在计算机系统中的地位和作用。
2.通过对生活中实例的分析,使学生掌握操作系统中作业调度、进程调度、内存管理、设备管理、文件管理的基本策略和基本算法。
3.通过对Linux操作系统中不同模块所采用的具体算法进行案例分析,使学生掌握操作系统各个管理模块实现技术。
4.通过对不同算法的比较分析、采用启发式方法和讨论教学法进行操作系统各个模块不同算法讨论分析培养学生分析问题、解决问题的能力以及创新能力。
三、课程教学对学生知识和能力培养的要求1.知识要求:(1)掌握操作系统定义、类型、功能、特征、发展历程等核心知识;(2)掌握操作系统的进程管理、内存管理、设备管理、文件管理以及处理机调度的基本思想、主要算法和管理策略;(3)熟悉与操作系统各个模块管理相关的基本概念;(4)了解实现操作系统各个模块管理的数据结构。
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称:《操作系统》总学时与学分:72学时 4学分课程性质:专业必修课授课对象:计算机科学与技术专业二、课程教学目标与任务操作系统原理是一门专业基础课程,是涉及考研等进一步进修的重要课程,是计算机体系中必不可少的组成部分。
本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习,理解操作系统的基本概念和主要功能,掌握操作系统的使用和一般的管理方法,从而为学生以后的学习和工作打下基础。
三、学时安排课程内容与学时分配表章节内容学时第一章操作系统引论5第二章进程管理12第三章处理机调度与死锁12第四章存储管理12第五章设备管理10第六章文件管理8第七章操作系统接口4第八章网络操作系统3第九章系统安全性3第十章UNIX操作系统3四、课程教学内容与基本要求第一章操作系统引论教学目标:通过本章的学习,使学生掌握操作系统的概念,操作系统的作用和发展过程,知道操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对计算机系统的首次扩充,是现代计算机系统必须配置的软件。
基本要求:掌握操作系统的目标和作用、发展过程、基本特征及主要功能;了解操作系统的结构设计本章重点:操作系统的概念、作用,操作系统的基本特征以及操作系统的主要功能。
本章难点:操作系统基本特征的理解,操作系统主要功能的体现。
教学方法:讲授与演示相结合1.操作系统的目标和作用:操作系统的目标、作用、推动操作系统发展的主要动力。
2. 操作系统的发展过程:无操作系统的计算机系统、批处理系统、分时系统、实时系统、微机操作系统的发展。
3.操作系统的基本特征:并发性和共享性、虚拟和异步性。
4. 操作系统的主要功能:处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能。
5. OS结构设计。
第二章进程管理教学目标:通过本章的学习使学生了解在现代的操作系统中程序并不能独立运行,作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。
操作系统所具有的四大特征也都是基于进程而形成的,并可以从进程的观点来研究操作系统。
操作系统-教学大纲教学目标:通过本课程的学习,学生将能够深入理解操作系统的概念、原理和实现,熟悉操作系统的各个组成部分,并具备设计和开发简单操作系统的基本能力。
教学内容:1. 操作系统概述1.1 操作系统定义和作用1.2 操作系统的分类和功能1.3 操作系统的发展历程和现状2. 进程管理2.1 进程的概念和特征2.2 进程调度算法2.3 进程同步与通信2.4 进程死锁及其预防与避免3. 内存管理3.1 内存管理的基本概念3.2 内存分配与回收3.3 虚拟内存管理3.4 内存保护与共享4. 文件系统管理4.1 文件系统的基本概念4.2 文件的组织和存储4.3 文件的访问控制和保护4.4 文件系统性能优化5. 输入输出(I/O)管理5.1 I/O设备和I/O控制器的概念5.2 缓冲区管理5.3 设备驱动程序的设计与实现5.4 I/O调度算法与性能优化6. 文件系统和操作系统安全6.1 文件系统的安全问题及解决方法 6.2 操作系统的安全性要求和安全机制 6.3 访问控制与权限管理6.4 安全漏洞和防范措施教学方法:1. 授课:通过讲解、示例和案例分析,向学生传授操作系统的基本概念、原理和实现方法。
2. 实践:引导学生进行操作系统的实践操作和编程实践,加深对操作系统的理解和应用。
3. 讨论:组织学生讨论操作系统相关的问题和挑战,培养学生的思维能力和团队协作能力。
4. 实验:设计具有一定难度和实践价值的操作系统实验,提升学生的动手实践能力和创新能力。
教学评估:1. 课堂小测:通过课堂小测了解学生对操作系统基本概念和知识点的掌握情况。
2. 作业和项目:布置操作系统相关的作业和项目,评估学生的实践操作能力和综合应用能力。
3. 实验报告:要求学生书写操作系统实验报告,评估学生的实验设计和分析能力。
4. 期末考试:通过期末考试全面检测学生对操作系统理论和实践的掌握情况。
教材和参考书目:1. 教材:- 《操作系统原理》- 《现代操作系统》2. 参考书目:- 《深入理解计算机系统》- 《操作系统概念》- 《操作系统导论》备注:以上为操作系统课程的教学大纲,可根据具体的课程设置和学校要求进行调整和补充。
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码:10411290课程名称(中/英文):操作系统/Operating System课程类别:专业基础课学分:3.5总学时:56理论学时:48实验/实践学时:8适用专业:数据科学与大数据技术适用对象:本科先修课程:计算机组成与系统结构、java程序设计、数据结构教学环境:多媒体开课学院:计算机与信息工程学院二、课程简介《操作系统》是高校软件工程专业的一门专业核心课,是后续专业课程的理论基础,本课程讲述操作系统的基本原理,主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析,对其中的重要算法辅以实验,以加深对理论知识的理解和掌握。
主要内容包括操作系统概论;进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与互斥以及进程管理的常用算法;处理机调度的策略和处理死锁的方法;存储器管理的方案和分配算法以及存储保护和共享;文件系统的运行机制及关键的数据结构;设备与系统的结合方式,设备驱动程序的结构及加载机制。
通过该课程的学习要求学生理解和掌握操作系统的原理和实现方法,培养分析、比较操作系统实现方法优劣的基本能力,加深对操作系统的理解,提高深入编程和借鉴操作系统的设计思想和算法的能力。
本课程主要讲述操作系统的原理,使学生不仅能够从操作系统内部了解操作系统的工作原理,而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。
主要内容包括:操作系统的概论;操作系统的作业管理;操作系统的文件管理原理;操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程同步和互斥等;操作系统的各种存储管理方式以及存储保护和共享;操作系统的设备管理原理。
三、课程教学目标2.课程教学目标及其与毕业要求指标点、主要教学内容的对应关系四、教学内容第一章操作系统引论1.主要内容:阐述操作系统的目标和作用;操作系统的发展过程;操作系统基本特性;操作系统主要功能;操作系统的结构设计。
2.基本要求:掌握操作系统的定义;理解操作系统目标、作用和功能;。
3.重点:操作系统的定义与功能。
操作系统教学大纲 认识操作系统是认识整个计算机系统的大门,认识计算机系统对于计算机科研、产业、工程创新都是关键,因为我们总是工作在计算机系统上。
课程概述 本课程以“如何给一个拥有单核 CPU、内存、磁盘、键盘和显示器的基本计算机配备一个可实际运转的操作系统?”这一基本问题作为主线。本课程对一个基本操作系统中的六个基本模块,即 CPU 管理、内存管理、外设管理、磁盘管理与文件系统、用户接口和启动模块,以及这些模块之间的内在联系,进行了深入细致地原理教授、算法与数据结构设计,并借鉴开源操作系统 Linux 全面讲授了整个操作系统的代码实现。通过本系列课程的学习,学生可以体会一个完整的操作系统是如何良好运转的,据此培养学生设计和实现一个完整操作系统的能力,进而在未来从事计算机系统层面的工作时能应用这些能力和经验,最终逐渐形成计算机系统能力。同时本课程包含了进程设计与实现、虚存设计与实现、外设驱动与实现在内的12个配套实验,通过丰富的实践环节,使学生真正掌握设计、实现和分析完整操作系统的能力。
课程大纲 操作系统基础 L1 什么是操作系统 L2 开始揭开钢琴的盖子 L3 操作系统启动 L4 操作系统接口 L5 系统调用的实现 L6 操作系统历史 L7 我们的学习任务 章节测试 实验项目1 控制系统启动 实验项目2 添加系统调用 进程与线程 L8 CPU管理的直观想法 L9 多进程图像 L10 用户级线程 L11 内核级线程 L12 内核级线程实现 L13 操作系统之“树” L14 CPU调度策略 L15 一个实际的schedule函数 L16 进程同步与信号量 L17 信号量临界区保护 L18 信号量的代码实现 L19 死锁处理 实验项目3 进程运行轨迹的跟踪与统计 章节测试 内存管理 L20 内存使用与分段 L21 内存分区与分页 L22 多级页表与快表 L23 段页结合的实际内存管理 L24 内存换入-请求调页 L25 内存换出 章节测试 实验项目4 地址映射与共享 设备驱动与文件系统 L26 I/O与显示器 L27 键盘 L28 生磁盘的使用 L29 从生磁盘到文件 L30 文件使用磁盘的实现 L31 目录与文件系统 L32 目录解析代码实现 章节测试 实验项目 5 终端设备的控制
《操作系统》课程教学大纲《操作系统》课程教学大纲一、课程简介《操作系统》是计算机科学的重要组成部分,是计算机专业学生必修的核心课程之一。
本课程旨在使学生掌握操作系统的基本原理、设计和实现技术,为后续的深入学习和实际开发打下坚实的基础。
二、课程目标通过本课程的学习,学生将能够:1、理解并掌握操作系统的基本概念、原理和设计思想;2、熟悉常见的操作系统结构和组织;3、理解并掌握进程管理、内存管理、文件系统和网络等方面的基本原理和技术;4、能够分析和解决操作系统相关的实际问题;5、培养独立思考和解决问题的能力,提高综合素质。
三、课程内容本课程主要包括以下内容:1、操作系统基本概念和原理;2、进程管理:进程的概念、创建与终止、并发控制;3、内存管理:内存的分配与回收、虚拟内存的概念和实现;4、文件系统:文件的概念、组织和访问、磁盘管理和文件系统的安全性;5、网络:网络的基本概念、协议和服务,操作系统的网络功能;6、安全性:操作系统的安全性机制和攻击方式,安全防护措施。
四、教学方法本课程采用多种教学方法,包括:1、课堂讲解:系统地介绍课程知识和理论;2、案例分析:通过分析实际案例,提高学生的理解和分析能力;3、实验实践:通过实验和实践,加深对理论知识的理解和掌握;4、小组讨论:通过小组讨论,促进学生的交流和合作,加深对课程知识的理解。
五、考试方式本课程的考试采用以下方式:1、平时作业:完成课堂布置的作业,巩固所学知识;2、期中考试:通过书面考试,检查学生对课程知识的掌握情况;3、期末考试:通过书面考试,全面考察学生对课程的掌握情况;4、实验实践:完成实验和实践任务,提高学生的实际操作能力。
六、教材和参考书本课程使用的教材为《操作系统概念》(第9版),由Abraham Silberschatz、Peter B. Galvin和Greg Gagne合著,由人民邮电出版社出版。
同时,学生可以参考以下参考书:1、《操作系统设计与实现》(第3版),由陈渝和谌卫军合著,由电子工业出版社出版;2、《现代操作系统》(第4版),由Andrew S. Tanenbaum合著,由机械工业出版社出版;3、《操作系统概念》(第8版),由Abraham Silberschatz、PeterB. Galvin和Glenn H. Babb合著,由机械工业出版社出版。
操作系统教学大纲操作系统教学大纲引言:操作系统是计算机科学中的重要课程,它是计算机硬件和应用软件之间的桥梁,对于理解计算机系统的工作原理和提高计算机应用能力至关重要。
本文将针对操作系统教学大纲进行探讨,从教学目标、课程设置、教学方法等方面进行分析和讨论。
一、教学目标操作系统教学的目标是培养学生对计算机系统的整体把握能力,使其具备以下基本能力:1. 理解操作系统的基本概念和原理,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等;2. 掌握操作系统的设计与实现方法,能够独立完成简单的操作系统开发任务;3. 能够运用操作系统的相关知识解决实际问题,提高计算机系统的性能和可靠性;4. 培养学生的团队合作能力和创新思维,培养解决问题的能力。
二、课程设置1. 操作系统基础知识:介绍操作系统的基本概念、发展历程和分类,引导学生对操作系统的整体认识;2. 进程管理:讲解进程的概念、进程调度算法、进程同步与互斥、进程通信等内容,通过案例分析和实验操作加深学生的理解;3. 内存管理:介绍内存的层次结构、虚拟内存的原理与实现、页面置换算法等,通过实践操作和项目设计提高学生的实践能力;4. 文件系统:讲解文件系统的组织结构、文件访问控制、文件存储管理等,引导学生对文件系统的理解和设计;5. 设备管理:介绍设备管理的基本概念、设备分配与调度、设备驱动程序等,通过实验操作和项目设计提高学生的实践能力;6. 操作系统安全:讲解操作系统的安全性问题、访问控制机制、安全漏洞与防护措施等,培养学生的安全意识和防范能力。
三、教学方法1. 理论讲授:通过课堂讲授,向学生传授操作系统的基本理论知识,引导学生理解和掌握操作系统的原理和设计方法;2. 实验操作:通过实验操作,让学生亲自实践操作系统的设计与实现,提高学生的动手能力和解决问题的能力;3. 项目设计:通过项目设计,让学生参与到一个完整的操作系统开发过程中,培养学生的团队合作能力和创新思维;4. 讨论与交流:鼓励学生参与讨论和交流,促进学生之间的互动和思想碰撞,激发学生的学习兴趣和思考能力。
1 《操作系统》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码: 课程名称:操作系统 英文名称:operating system 课程类别:专业课 学 时:54 学 分:4 适用对象: 全校本(专)科计算机专业 考核方式:考试 先修课程:计算机组成原理、C语言程序设计和数据结构
二、课程简介 《计算机操作系统》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。通过学习使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成;计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语;了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法;对常用计算机操作系统(Dos、Windows和Unix或 Linux) 会进行基本的操作使用和维护。
三、课程性质与教学目的 《计算机操作系统》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。通过学习使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成;计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语;了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法;对常用计算机操作系统(Dos、Windows和Unix或 Linux) 会进行基本的操作使用和维护。
掌握计算机操作系统的基本概念、新名词、术语及设计思路和方法技巧,掌握一种操作系统的安装、使用和简单维护。
课程基本要求: (1)熟悉操作系统的用户界面(命令、图形、系统调用等); (2)了解操作系统的分类、功能、结构及其在计算机系统中的地位和作用; (3)掌握操作系统的基本理论、设计方法和实现技术; 2
(4)具有初步的操作系统开发和维护能力。 四、教学内容及要求 第一章 绪论 内容: 1.操作系统的概念 2.操作系统的历史 3.操作系统的基本类型( 4.操作系统的功能 5.研究操作系统的几种观点 熟练掌握: 1、几种有代表性OS的特点。 2、OS五大管理功能。 3、从资源管理、进程管理、用户界面及结构等几个角度来定义 OS,从而得出什么是操作系统的概念。
掌握:操作系统的定义. 了解:操作系统的历史、操作系统基本类型和、研究操作系统的几种观点. 第二章 作业管理 内容: 1.作业的基本概念 2.作业的建立过程(重点SPOOLING系统). 3. 用户接口 4. 分时作业管理 熟练掌握: 3
1、作业概念. 2、OS用户接口:程序级、作业控制级. 3、作业的建立过程,SPOOLING系统基本思想及其实现. 4、UNIX shell功能及系统调用、并结合Windows,Windows 95/98特点 . 掌握:命令控制界面接口、系统调用。 了解:图形用户接口(GUI, Graphic User Interface). 第三章 操作系统使用举例 内容: 1. 实用操作系统 2. DOS操作系统 3. Linux操作系统 4. Windows操作系统 5. UNIX操作系统 6. 用户管理 7. 配置管理 熟练掌握: 1、几种有代表性操作系统的特点 2、DOS/Windows, Linux/UNIX的使用 3、Linux/UNIX,NT网络操作系统的用户管理和配置 掌握:Linux/UNIX操作系统的使用。 第四章 进程管理 内容: 1.进程概念 2.进程描述 4
3. 过程状态及转换 4. 进程控制 5.进程互斥 6.进程同步 7. 进程通信 8.死锁 9.线程 熟练掌握: 1、进程控制结构,进程与程序区别,现代OS线程的概念,进程二种基本状态及其转换,进程状态细化。
2、进程通信。如何用加锁法实现进程互斥,信号量物理意义,如何用PV操作实现进程的同步和互斥,进程通信原理和特点(着重邮箱通信)。
3、死锁概念,对付死锁的策略,预防死锁、避免死锁银行家算法。如何化简进程。资源图(RAG图)来检测死锁。
4、用PV操作实现进程同步和互斥(生产者消费者问题,读者与写者问题)。 5、PV操作使用不当引起的死锁,各类资源的银行家算法;RAG图化简。 掌握:进程的概念、进程的描述、进程的状态及其转换。 了解: 线程的概念:内核线程、轻量级线程和用户线程。 第五章 处理机调度 内容: 1.分级调度 2.作业调度 3.进程调度 4.调度算法 5.算法评价 5
6.多处理机调度 熟练掌握: 1、进程调度功能及时机、进程上下文切换。 2、几种典型调度算法:FCFS,RR,SF,HRN,HPF,多级反馈队列。
掌握: 1、作业生命期中四种状态转换。 2、调度层次(作业调度、交换调度、进程调度)。 3、作业调度功能与目标。 了解: 调度方法分析与评价、剥夺式与非剥夺式概念。 第六章 存储管理 内容: 1.存储管理功能 2.单道环境下存贮管理 3.分区管理 4.覆盖与交换 5.页式管理 6.段式、段页式管理 7.局部性原理与抖动问题 熟练掌握: 1、动态分区管理原理。 2、页式管理原理,特点,地址映射机构及越界保护,缺页中断及其处理过程。 3、段式管理原理,特点,地址映射机构及越界保护,缺段中断及其处理过程。 4、段页式管理原理,特点,地址映射机构及越界保护。 5、存储管理。 6
掌握: 1、覆盖与交换概念。 2、请求页式管理、段式、段页式地址映射机构及其越界保护。 3、缺页中断及其处理过程。 4、页面置换算法FIFO异常现象。 了解: 存储管理的功能、分区存储管理、局部性原理和抖动问题。 第七章 文件管理 内容: 1. 文件系统概念. 2. 逻辑结构与存取方法 3. 物理结构 4. 存储空间管理 5. 目录管理 6. 存取控制 7.文件使用 8.层次模型 熟练掌握: 1、文件的逻辑结构与存取方式。 2、文件物理结构和存储空间管理、如何实现从文件符号名到文件物理空间的转换。 3、文件目录管理。 4、文件存取控制(以UNIX存取控制表为例)及文件保护。 5、文件操作实质。 掌握: 1、如何实现从文件符号名到文件物理空间的转换。 7
2、文件目录结构。 3、各种基本文件操作的实质。 了解: 文件系统的概念、文件存储空间管理、文件的使用、文件系统的层次模型。 第八章 设备管理 内容: 1.引言 2.数据传送控制方式 3. 中断技术 4.缓冲技术 5.设备分配 6.I/0进程控制 7.设备驱动程序 熟练掌握: 1、中断技术、DMA、通道技术、设备分配、设备驱动及磁盘调度算法。 2、OS设备管理层次结构。 掌握:缓冲技术、I/O进程控制、磁盘驱动及OS设备管理层次结构。 了解: 数据传送方式、设备分配、设备驱动程序。 第三部分 课程实验 一、实验环境 1. SCO UNIX , Linux 和XENIX 之一; 2. ubuntu linux10.10。 二、实验内容 实验一、进程管理(4学时) 实验二、处理机管理和存储器管理(4学时) 8
实验三、文件系统(4学时) 实验四、设备管理(2学时) 实验五、微内核体系结构(4学时) 三、实验要求 1、实验一:通过使用有关进程管理的命令,学会如何注册和退出系统,如何设置和修改口令等,使学生进一步掌握进程的概念及状态,加深对进程管理的理解。
2、实验二:通过使用有关处理机管理、存储器管理和通信的命令,学会使用Desktop图形界面进行一般管理,巩固有关处理机管理和存储器管理的教学内容。
3、实验三:通过使用有关文件和目录的命令,使学生进一步理解文件系统的功能,掌握操作方法,能正确地对文件、目录等实施管理。
4、实验四:学习使用有关文件、数据的转储,终端和打印机等设备的安装、管理,提高设备管理的实际能力。
5、实验五:学习、使用linux命令和图形界面,使学生学会在linux上进行操作。
五、各教学环节学时分配 讲 课 内 容 学 时 1、绪论 4 2、操作系统用户界面 2 3、进程管理 6 4、存储管理 4 5、进程与存储管理示例 4 6、文件系统 4 7、设备管理 4 8、linux文件系统 4 9、Linux内核编译(课程系统练习) 2 10、复习、总结 2 11、实验 18 总计 54
六、推荐教材和教学参考资源 《计算机操作系统教程》 张尧学编著 清华大学出版社 2006 9
七、其他说明 本课程采取上机考试的办法进行期末考试(占总分数的70%),并结合平时成绩(占总分数的30%)综合评定出该课程的成绩。本课程平时成绩主要从期中测验情况、实验情况、出勤情况、课堂表现等几个方面进行考核。 大纲修订人:颜远海 修订日期:2011.09 大纲审定人: 审定日期: