计算机科学与技术+课程标准操作系统原理

《操作系统》课程标准操作系统课程标准操作系统是计算机科学与技术领域的一门重要课程，它涉及到计算机系统的核心组成部分和管理原则。

本文将为您介绍操作系统课程的标准内容，帮助您全面了解该课程的要求和学习目标。

一、课程简介操作系统课程是计算机科学与技术领域的一门核心课程，旨在引导学生深入理解操作系统的原理、设计和实现。

该课程从理论与实践结合的角度出发，培养学生的问题分析与解决能力、系统设计与调试能力以及团队合作精神。

二、课程目标1. 掌握操作系统的基本概念和基础知识，包括进程管理、内存管理、文件系统等方面的理论和实践。

2. 理解操作系统的设计原理和核心算法，具备分析和解决实际问题的能力。

3. 学会使用常见操作系统工具和技术，能够进行系统调试和性能优化。

4. 培养良好的团队合作和沟通能力，通过项目实践提升综合能力。

三、课程内容1. 操作系统概述- 定义和分类- 发展历史和重要里程碑- 操作系统的功能和作用2. 进程管理- 进程的概念与特征- 进程调度算法- 进程同步与通信- 死锁及其预防与避免3. 内存管理- 内存管理的基本概念- 内存分配与回收算法- 虚拟内存管理与页面置换算法 - 内存保护与地址转换4. 文件系统- 文件系统的组成和层次结构 - 文件的组织和访问方法- 文件存储与分配策略- 文件系统的安全性和一致性5. 输入输出系统- IO设备的概念和分类- IO控制方式和IO缓冲区管理- IO中断处理和设备驱动程序编写- 文件与IO性能优化策略6. 分布式系统与并行计算- 分布式文件系统和进程通信- 分布式系统的一致性与容错性- 并行计算模型与任务调度- 多处理器系统和并行编程技术四、教学方法1. 理论授课：通过课堂讲解，介绍操作系统的基本概念、设计原理和关键技术。

2. 实验实践：设计并实现一些典型的操作系统功能，加深对操作系统的理解和实践能力。

3. 项目实践：组织学生完成一个小型操作系统项目，培养学生的团队合作和综合能力。

操作系统原理第二版课程设计一、概述《操作系统原理》是计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程，本次课程设计为操作系统原理第二版的课程设计，旨在深入理解操作系统原理的基本概念、原理和体系结构，提高学生的综合能力、分析问题和解决问题的能力。

二、课程设计的目的和任务目的本次课程设计的目的是通过实践操作系统的设计、实现和测试，深入理解操作系统原理和实际应用。

任务•了解并掌握操作系统原理的基本概念、原理和体系结构；•设计并实现一个简单的操作系统；•对操作系统进行测试、优化和改进。

三、课程设计的内容与要求内容1.操作系统的基本概念、原理和体系结构；2.操作系统的设计、实现与测试；3.操作系统的优化与改进。

要求任务一：操作系统的基本概念、原理和体系结构1.理解操作系统的定义和功能；2.了解操作系统的基本原理，包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等；3.完成操作系统的体系结构的设计。

任务二：操作系统的设计、实现与测试1.设计操作系统的内核；2.实现操作系统的内核；3.测试操作系统的内核。

任务三：操作系统的优化与改进1.分析操作系统的瓶颈和缺陷；2.重新设计和实现操作系统的内核；3.完成操作系统的优化和改进。

四、实验环境和工具1.操作系统源代码：Linux或者其他开源的操作系统；2.编译器：gcc或者其他支持C语言的编译器；3.调试器：gdb或者其他支持C语言的调试器；4.虚拟机：Vmware、Virtualbox、QEMU等。

五、参考文献1.操作系统原理第二版，蒋炜主编，清华大学出版社，2014年。

2.操作系统设计与实现，安德鲁·桑普森，比尔·林迪，2019年。

中山大学信息科学与技术学院计算机科学系 中山大学信息科学与技术学院计算机科学系课程教学大纲《操作系统原理》课程教学大纲课程名称：操作系统原理类别：专业必修课授课对象：本科生总学时：72学时适用专业：计算机科学与技术/信息安全开课学期：第五学期编写人员：丘静玉审核人员：印鉴编写日期：2006年4月一、教学目的操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，其他所有的系统软件和应用软件都必须依赖于操作系统的支持。

《操作系统原理》是计算机学科各相关专业的重要的必修课程之一，它在计算机知识结构中有着极其重要的地位和作用，可为学生较全面地建立起关于计算机系统的概念。

学生通过学习本课程应该达到以下目标：1.掌握操作系统的基本概念、原理、技术和方法，深入了解操作系统在计算机系统中的地位及作用，以及它与硬件和其它软件之间的关系，进而了解操作系统控制整个计算机系统执行的全过程，具有操作系统的整体概念。

2.能用程序设计语言编写、调试和运行操作系统的主要算法和功能模块。

3.了解一个以上主流操作系统的实现技术，熟练掌握应用。

4.获取知识的同时，掌握学科的基本规律及研究方法，初步培养自我拓展知识和运用知识的能力。

总之，本课程要求学生全面地了解和掌握操作系统的目标、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，提高运用理论知识解决实际问题的能力，鼓励并初步培养学生的研究精神和能力。

二、教材选择1. 教学内容概述《操作系统原理》讲述操作系统的基本概念、原理和方法，其课程内容应包含《中国计算机科学与技术学科课程2002》（简称CCC2002）里列举的知识体系：CS-OS1至8。

从资源管理的角度来说，课程内容主要围绕操作系统的几个基本功能展开：（1） 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、目标、功能、发展历史和类型、操作系统的主要成就以及现代操作系统的特点等。

（2） 处理器管理：在进程概念的基础上讨论进程描述、进程控制、进程同步和互斥、死锁、饿死、线程、处理器调度等问题。

操作系统原理二、课程的性质、任务及设置目的（一）课程性质与任务操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门专业必修课。

在知识经济蓬勃发展的今天，软件产业占据着核心地位，而操作系统是所有软件的基础，是软件的根本，是计算机系统中的核心系统软件，专门控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源，提供了用户与计算机之间的接口，其性能直接影响到计算机系统的工作效率，所以操作系统是计算机领域中最活跃的学科之一，其发展极为迅速。

通过本课程的学习，使学生能够系统地掌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。

（二）前后续课程的安排先修课程：数据结构、汇编语言与微机原理、C语言程序设计等课程；后续课程：Linux内核及驱动开发、嵌入式系统课程设计等课程。

三、课程目标（一）总体目标本课程以培养系统分析与创新能力为目标，坚持“理论指导实践、实践强化理论”的教学改革指导思想，综合了基础理论教学、课程实践教学、最新技术追踪等多项内容，教学内容兼顾基础性和前瞻性。

通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统核心软件的本质，一方面实现对学生专业基础知识的综合与提升，帮助学生建立系统、完整的专业基础理论体系，培养学生初步的系统分析与设计能力，培养学生的创新型思维和实践动手能力；另一方面使学生从深层次了解操作系统的组成、结构和功能，增强学生大型系统软件的开发能力，并注重专业素养的不断提高，为学生以后参与系统软件分析和开发奠定基础。

（二）具体目标1. 知识目标通过本课程的学习，学生应具备以下知识目标：（1）掌握操作系统的基本概念和原理，并对计算机操作系统有整体的理解；（2）了解组成计算机操作系统各模块的工作过程及相关的算法；（3）掌握处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理和用户接口相关知识；（4）了解计算机操作系统最新的技术发展。

《操作系统原理》课程教学大纲课程编号: 0910211课程名称：操作系统原理英文名称：Principle of Operating System课程类型: 必修课总学时：48 讲课学时：48 实验学时：0学时：48学分：3适用对象: 计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全先修课程：《高级语言程序设计》一、课程性质、目的和任务操作系统原理课程是计算机科学与技术、软件工程、网络工程和信息安全专业的一门主要技术基础课。

其目的是使学生了解操作系统的基本概念，掌握操作系统的基本原理、基本设计与实现技术，培养学生分析、开发、维护、设计操作系统的基本能力，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。

二、教学基本要求1．理解计算机操作系统的概念、目标、作用、功能、结构、特征和服务。

2．理解多道程序和并发处理的概念，掌握进程状态的转换、进程的同步与通信、进程的调度与死锁的基本原理。

3．掌握各种存储管理方法和虚拟存储器技术。

4．掌握计算机输入输出设备的特性及其管理控制方法。

5．理解文件和文件系统的概念，掌握文件系统和磁盘存储器的管理方法与技术。

三、教学内容及要求1．操作系统引论(1) 操作系统的目标、作用和模型(2) 操作系统的发展过程(3) 操作系统的分类(4) 操作系统的特征和服务(5) 操作系统的功能(6) 常用的操作系统2. 进程的描述与控制(1) 前趋图和程序执行(2) 进程的描述(3) 进程控制(4) 线程的基本概念3．进程的同步与通信(1) 进程同步的基本概念(2) 信号量机制(3) 经典进程同步问题(4) 管程机制(5) 进程通信4．调度与死锁(1)调度的类型和模型(2)调度算法(3) 实时系统中的调度(4) 多处理机调度(5) 死锁的基本概念(6) 死锁的预防和避免(7) 死锁的检测和解除5．存储器管理(1) 程序的装入和链接(2) 连续分配存储管理方式(3) 覆盖与交换(4) 分页存储管理方式(5) 分段存储管理方式6．虚拟存储器(1) 虚拟存储器的基本概念(2) 请求分页存储管理方式(3) 页面置换算法(4) 请求分页系统的性能分析(5) 请求分段存储管理方式7．设备管理(1) I/O系统的组成(2) I/O控制方式(3) 缓冲管理(4) 设备分配(5) 设备处理8．文件系统(1) 文件和文件系统(2) 文件逻辑结构(3) 目录管理(4) 文件共享(5) 文件保护9．磁盘存储器管理(1) 磁盘I/O(2) 外存分配方法(3) 空闲存储空间的管理(4) 磁盘容错技术(5) 数据一致性控制四、所含实践环节五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于50题。

《操作系统原理》教学大纲课程编码：0611101205课程名称：操作系统原理学时/学分：82/5先修课程：《计算机导论》、《程序设计基础》、《算法与数据结构》适用专业：计算机科学与技术开课教研室：嵌入式系统教研室一、课程性质与任务1．课程性质：操作系统原理是计算机科学与技术专业的专业必修课程。

2．课程任务：理解、掌握操作系统基本概念、基本原理和方法；理解常见操作系统的结构原理并能熟练使用；进一步熟悉、学习Linux操作系统，提高自己的应用技能；学习Linux C编程，为下一步深入学习Linux 内核做准备；阅读分析Linux 0.11 内核源代码，提升自己对操作系统原理的理解水平，对操作系统有一个总体的把握和认知。

二、课程教学基本要求教学环境要求：多媒体教室。

实验环境要求：安装有Linux系统的计算机。

本课程共计82学时。

成绩考核形式：末考成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（平时测验、作业、实验、课堂提问、课堂讨论等）（30％)。

成绩评定采用百分制，60分为及格。

三、课程教学内容第一章操作系统概述1.教学基本要求了解计算机操作系统的基本概念，激发学生对本课程的学习兴趣。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能理解操作系统的定义及操作系统在计算机系统中的作用以及地位；了解操作系统形成和发展的过程；掌握基本的操作系统类型的特点；掌握从资源管理角度来讲操作系统的四大功能。

3.教学重点和难点教学重点是操作系统的定义，3个基本操作系统的特点和操作系统的四大功能。

教学难点是实时操作系统的特点和分类。

4.教学内容（1）操作系统概念主要知识点：计算机系统结构；操作系统定义；操作系统的目标。

（2）操作系统的形成及发展主要知识点：操作系统的形成；操作系统的发展；操作系统的分类；基本操作系统的类型的特点；操作系统的发展动力。

（3）研究操作系统的观点主要知识点：软件的观点；资源管理的观点；进程的观点；用户与计算机硬件系统之间接口的观点。

操作系统原理课程教学大纲（Princip1esofOperatingSystems）学时数：72学时其中：实验学时：12学时课外学时：0学时学分数：4.5适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务性质：本课程是高等院校计算机科学与技术专业本科的一门学科基础课程，是必修课。

目的：通过操作系统原理的学习，了解操作系统的发展过程及种类，掌握操作系统设计中的相关基本概念和原理，以及在操作系统的设计与构造中涉及的资源共享、提高系统资源利用率等各方面基本知识，了解并掌握操作系统在发展过程及将来引入的新技术与方法。

任务：阐述计算机系统的核心软件——操作系统的基本概念、基本原理和实现技术。

主要包括操作系统的用户界面、操作系统的资源管理功能等，其中资源管理还包括进程管理、处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、网络与安全等方面内容，并将操作系统的一般原理与实际操作系统的分析与设计有机地结合。

二、课程教学的基本要求（一）掌握操作系统的基本原理、概念及主要功能（-）掌握进程概念、进程的同步与互斥、思索的预防与检测（H）掌握处理机的调度层次划分与调度、调度方法评价以及调度基本策略（四）掌握存储管理目标与几种存储管理策略（五）掌握设备与处理之间的数据传送方式、缓冲技术以及设备管理基本手段（六）掌握文件系统的物理及逻辑设备的空间组织与管理、多级目录结构、文件东共享实现以及文件系统的安全与防护（七）了解并掌握操作系统的安全与防护基本知识，了解一些病毒与黑客的常用手段以及一些基本应对措施（八）了解网络操作系统的基本概念，了解网络操作系统必须实现的一些基本技术（九）通过实验环节具备一定系统软件和应用软件的开发技能三、课程的教学内容、重点和难点第一章操作系统概论（4学时）一、基本内容（一）操作系统概观（二）操作系统的形成与发展（H）操作系统提供的服务与用户接口（四）流行操作系统简介二、基本要求（一）掌握操作系统的基本概念。

计算机专业的操作系统原理在计算机科学与技术领域，操作系统是一种关键的软件系统，它负责管理计算机硬件资源，提供各种功能和服务，以实现用户和应用程序的需求。

操作系统原理是计算机专业学习中的重要课程之一，它解析了操作系统的设计和实现原理，涉及到进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序等方面的知识。

本文将介绍计算机专业操作系统原理的相关内容，并探讨其在计算机领域的重要性。

一、操作系统基本概念操作系统是计算机系统的核心组成部分，它作为与硬件之间的接口，承担了多项重要任务。

首先，操作系统可以作为内核提供各种管理和控制功能，如进程管理、内存管理和文件管理等。

其次，操作系统提供了用户界面，使得用户可以方便地与计算机交互，并通过应用程序来完成各种任务。

此外，操作系统还负责处理和调度硬件资源，以满足多个应用程序和用户同时运行的需求。

二、进程管理在操作系统中，进程是指正在运行的程序的实例。

进程管理是操作系统的一个重要功能，它负责管理和调度进程的创建、执行和终止等操作。

操作系统通过进程管理机制，实现了多道程序的并发执行，提高了系统的资源利用率和响应速度。

同时，进程管理还包括进程间的通信和同步机制，确保各个进程之间的有效协作。

三、内存管理内存管理是操作系统中的另一个关键功能。

它负责有效地管理计算机的内存资源，为应用程序提供足够的内存空间。

内存管理包括内存分配和回收、虚拟内存管理、内存保护等操作。

通过合理的内存管理策略，操作系统可以保证应用程序的正常运行，并提高系统的性能和安全性。

四、文件系统文件系统是操作系统中用于管理文件和目录的机制。

它提供了文件的创建、访问和删除等操作，并负责文件的存储和组织。

文件系统的设计和实现涉及到数据块的分配、索引结构的构建和文件权限的管理等问题。

通过文件系统，用户可以方便地对文件进行管理和操作，实现数据的持久存储和共享。

五、设备管理设备管理是操作系统中用于管理计算机硬件设备的机制。

它负责对各种设备进行初始化、分配和释放等操作，并提供设备驱动程序来实现设备和操作系统之间的通信。