操作系统原理课程教学大纲教案
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《操作系统原理》授课教案-《操作系统原理》操作系统原理授课教案 - 操作系统原理一、教学目标本课程的教学目标主要包括以下几个方面:1. 了解和掌握操作系统的基本概念和原理;2. 熟悉操作系统的常见功能和特性;3. 掌握操作系统的设计和实现方法;4. 培养学生对操作系统的分析和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容将涵盖以下几个模块:1. 操作系统概述- 操作系统的定义和作用- 操作系统的发展历程- 操作系统的分类和特点2. 进程管理- 进程和线程的概念- 进程调度算法和实现- 进程同步和互斥3. 存储管理- 内存管理的基本原理- 内存分配和回收算法- 虚拟内存的实现和管理4. 文件系统- 文件系统的组成和结构- 文件的存储和访问方式- 文件系统的管理和维护5. 设备管理- 设备管理的基本原理- 设备驱动程序的设计和实现- 设备的分配和调度三、教学方法本课程将采用以下教学方法:1. 理论授课:介绍操作系统的基本概念和原理,并通过案例分析进行实际应用的讲解。
2. 实践操作:通过实际操作和编程练,加深学生对操作系统的理解和掌握。
3. 分组讨论:组织学生进行小组讨论,共同分析和解决操作系统相关的问题。
四、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1. 课堂表现:考察学生对操作系统知识的掌握情况和参与讨论的主动性。
2. 实验报告:评估学生在实践操作和编程练中的实际能力和成果。
3. 期末考试:综合考察学生对操作系统的理论知识和应用能力。
五、教学资源本课程的教学资源包括以下几个方面:1. 教材:选用经典的操作系统教材作为参考书。
2. 讲义:提供详细的课堂讲义,帮助学生更好地理解和研究。
3. 实验环境:提供适合操作系统实验的计算机环境和工具。
六、教学进度安排本课程的教学进度安排如下:七、参考资料1. 牛津大学计算机科学系,操作系统原理教学课程手册。
2. 郁才根,操作系统简明教程,清华大学出版社,2018。
《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》课程教学大纲Operating System Principles适用专业:计算机科学专业学分数:4 总学时:80一、本课程教学目的和任务1.目的使学生掌握操作系统的基本概念,结构,功能和管理软硬件的各种方法。
达到理解用户与操作系统接口的真正含义,为今后从事各种软硬件开发打下扎实的基础。
2.任务本课程通过对操作系统的基本概念,原理和实现方法的阐述,借助实例分析,使同学了解计算机系统的工作过程,资源管理策略以及并发活动的处理方法,以便为今后的课程学习和高级程序设计(如进程,线程,同步)打好基础。
二、本课程的基本要求学完本课程,要求同学掌握操作系统的一般原理,掌握操作系统中对各种软,硬件资源管理方法,所采用的调度策略,方法,掌握当今流行的操作系统unix windows NT先进设计思想,为今后设计大程序提供良好基础。
操作系统课程涉及知识面较广,理论性教强,因此在教学方式上采取多媒体的教学方法,及时补充新知识,并通过课堂讲授、上机操作、课堂讨论等多种教学方式强化教学。
本课程安排了18学时上机,对操作系统系统中一些经典算法如进程调度、存储管理、解决死锁的银行家问题等要求同学上机调试,上机结束要进行运行演示,解释程序,书写实验报告。
三、本课程与其他课程的关系操作系统为计算机专业的一门专业基础课,由于操作系统是加在硬件上第一层软件,所以学习这门课以前需要掌握一定软、硬件知识。
因此学习这门课之前,应很好掌握《计算机组成》,《数据结构》,《汇编语言程序设计》,《C程序设计》等相关课程。
四、课程内容1.引论操作系统形成和发展、多道程序设计概念、操作系统功能和特点、操作系统类型、操作系统发展趋势及现代操作系统的特点。
2.系统运行环境硬件环境(CPU、内存、中断、缓冲、时钟)、操作系统和其他软件关系、操作系统和人的接口。
3.进程和进程管理进程的概念、进程的基本状态、进程状态变迁图、进程控制块、进程队列、进程管理(进程创建原语、进程撤消原语,进程阻塞原语、进程唤醒原语、进程挂起原语、进程解挂原语、改变优先数原语)4.线程线程的概念、线程的状态、线程的管理、多线程的实现5.并行性:同步和互斥同步和互斥的概念和关系、临界段、互斥的实现、信号量及信号量的应用、管程。
操作系统原理课程大纲一、课程简介本课程主要介绍操作系统原理的基本概念、原理和实践,并结合实际案例和实验环节,帮助学生深入理解操作系统的设计和实现。
二、课程目标1. 理解操作系统的内部结构、功能和原理。
2. 掌握操作系统的各种调度算法和资源管理方法。
3. 理解操作系统与硬件之间的交互原理。
4. 能够使用合适的数据结构和算法实现简单的操作系统组件。
5. 具备解决实际操作系统问题的能力。
三、课程大纲1. 操作系统概述1.1 操作系统的定义和作用1.2 操作系统的基本功能1.3 操作系统的分类和发展历程2. 进程管理2.1 进程的概念与特征2.2 进程的状态与转换2.3 进程调度算法2.4 进程同步与互斥2.5 死锁的预防与避免3. 内存管理3.1 内存的层次结构与地址映射 3.2 虚拟内存管理3.3 内存分配与回收策略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 文件的组织与存储4.3 文件的操作和访问控制4.4 文件系统的实现技术5. 设备管理5.1 设备的分类与控制5.2 设备的分配与调度5.3 设备驱动程序设计5.4 输入输出子系统的实现6. 操作系统性能优化6.1 响应时间和吞吐量的权衡6.2 CPU调度算法的优化6.3 内存管理的优化策略6.4 磁盘调度算法的优化7. 操作系统安全与保护7.1 安全性与保护性的概念与要求7.2 访问控制与权限管理7.3 安全漏洞的分析与防范7.4 安全策略和机制四、教学方法1. 理论讲授:通过课堂授课,讲解操作系统原理和相关的概念。
2. 实验操作:通过操作系统实验,让学生实际操作和实践所学的知识。
3. 实例分析:通过实际案例的分析,帮助学生理解操作系统的设计和应用。
4. 讨论交流:通过课堂讨论和小组讨论,培养学生的分析和解决问题的能力。
五、考核方式1. 平时成绩:包括课堂表现、实验报告、作业完成情况等。
2. 期中考试:对学生对课程的理解和掌握程度进行综合考核。
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。
操作系统原理教学大纲一、导言1.1 课程背景和目标1.2 课程内容和安排1.3 教材和参考资料二、操作系统概述2.1 操作系统定义与作用2.2 操作系统的演化历程2.3 操作系统的分类和特点三、进程管理3.1 进程的概念与特征3.2 进程的状态与转换3.3 进程调度算法3.4 进程同步与互斥机制四、内存管理4.1 内存分配方式4.2 内存分区管理4.3 页面置换算法与虚拟内存4.4 内存保护与共享机制五、文件系统管理5.1 文件系统的组成与层次结构 5.2 文件的逻辑结构与物理结构 5.3 文件的存储与访问方法5.4 文件系统的管理与优化六、设备管理6.1 设备的分类与特点6.2 设备的分配与调度6.3 磁盘调度算法6.4 设备驱动程序与中断处理七、操作系统安全7.1 安全性和保护机制的定义 7.2 访问控制与身份验证7.3 安全漏洞与攻击技术7.4 安全策略与安全性评估八、操作系统性能优化8.1 性能评估与监测工具8.2 响应时间与吞吐量优化 8.3 资源利用率与负载均衡8.4 I/O优化与缓存机制九、实验与案例分析9.1 实验设计与实施9.2 案例分析与讨论9.3 学生实践与项目展示十、课程总结与展望10.1 课程知识回顾10.2 学生评价和反馈10.3 课程发展方向十一、课程参考资料11.1 教材:11.2 参考书籍:11.3 网络资源:十二、教学资源12.1 实验室设施12.2 教学工具12.3 网络平台以上是《操作系统原理教学大纲》的详细内容。
本课程旨在帮助学生全面掌握操作系统的基本原理和技术,深入理解操作系统的设计与实现,并能够根据实际应用需求进行操作系统的配置、优化与管理。
通过课程的学习,学生将了解操作系统的概念、功能和演化历程。
学生将学习进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理、操作系统安全和性能优化等相关知识与技术。
此外,课程还将通过实验和案例分析,培养学生的问题分析和解决能力,提高其实际操作系统应用的能力。
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。
《计算机操作系统原理》教学大纲一、课程的性质、地位:《计算机操作系统原理》是大学计算机专业的核心专业课程。
通过系统学习计算机操作系统原理的基本理论与基本概念以及相关的操作系统的内涵,重点掌握操作系统进程管理、处理机调度、存储管理、设备管理和文件系统。
基本知识与基本原理,掌握操作系统在计算机专业中的重要作用。
为今后进一步学习计算机知识和技术打下良好的基础。
二、教学目的及要求为了使本专业学生系统、深入地掌握计算机有关知识,为信息系统的分析和开发打下良好的基础,特开设此课程。
本课程要求学生掌握操作系统的基本特征、发展过程、功能及操作系统的结构设计;了解作业管理和用户接口;了解进程和线程的基本概念、同步与通信、调度与死锁,以及处理机管理;了解连续式、离散式存储器的管理方式及虚拟存储器;了解设备管理、文件管理、网络操作系统以及操作系统的实例UNIX系统等。
本课程是专业基础课,学习本课程前要求学生已学习计算机基本原理程序设计以及数据结构等课程。
三、课程教学目标:《计算机操作系统原理》是计算机专业的核心必修课,通过《计算机操作系统原理》课程的教学,培养学生掌握计算机操作系统原理,学会使用计算机操作系统的原理来理解计算机的工作,并为进一步深入学习本专业的计算机理论打下坚实的基础。
四、课程教学的基本要求:教学中,要坚持精讲、多练,原理部分不容易理解,要注意在实际中的应用。
提倡任务驱动的教学方法,但要避免教一会一的死板教学。
要以学生为中心,培养学生探究的能力,鼓励同学之间的讨论和交流,达到全面提高学生能力的目标。
五、本课程与相关课程的联系:本课程属于专业核心课,其任务是使学生掌握计算机操作系统的原理知识及其应用,学习和掌握操作系统中的经典算法,为今后其他专业课的学习做好准备。
六、实践教学要求:上机实验是学习计算机必不可少的实践环节,主要目的是锻炼和培养学生对原理和经典算法的验证。
通过学习,学生应能够掌握计算机操作系统中进程管理、处理机调度、存储管理、设备管理和文件系统。
《操作系统原理》教学大纲课程名称:操作系统原理课程编号:课程类别:专业基础课适用专业:计算机科学与技术For personal use only in study and research; not for commercial use学时与学分:课程总学时:64课程总学分:4理论教学学时:54实验教学学时:10一、大纲说明本大纲根据2009级计算机科学与技术本科专业人才培养方案制订。
(一)课程的地位与作用《操作系统原理》旨在讲述操作系统的基本原理和基本功能,即进程管理、处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理、分布式操作系统。
培养学生分析、开发、维护计算机系统软件的能力,同时也为后继课程的学习打好基础。
(二)课程的教学目的该课程主要介绍操作系统的基本概念、用户和操作系统的接口、作业管理和进程管理、存储管理、文件管理、设备管理等有关内容。
学生通过本课程的学习,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。
(三)先修课程与后续课程先修课程:计算机组成原理、数据库原理。
后续课程:计算机网络、计算机系统结构。
二、教学内容、要求及教学重点和难点第一章绪论【教学内容】操作系统的概念;操作系统的发展史;操作系统的基本类型;操作系统的功能;计算机硬件简介;算法的描述;研究操作系统的几种观点。
【教学要求】了解什么是操作系统、软件的层次与虚拟机的概念、操作系统的重要性及引入的目的;了解操作系统的形成和发展;了解多道批处理操作系统、分时系统、实时系统、网络操作系统的特点;掌握操作系统五个方面的功能;掌握研究操作系统常见的几种观点。
【教学重点】操作系统的功能。
【教学难点】研究操作系统常见的几种观点。
第二章操作系统用户界面【教学内容】作业的基本概念;作业的建立;命令控制界面接口;系统调用;UNIX用户界面。
操作系统原理教案一、教学目标1. 了解操作系统的基本概念和作用;2. 掌握操作系统的主要功能和组成部分;3. 理解进程管理、文件管理和内存管理等核心概念;4. 能够分析和解决常见的操作系统问题。
二、教学内容1. 操作系统概述1.1 操作系统的定义和分类1.2 操作系统的历史发展1.3 操作系统的作用和功能2. 进程管理2.1 进程的概念和特征2.2 进程的状态转换和调度算法2.3 进程同步与互斥2.4 进程通信和线程3. 文件管理3.1 文件系统的基本概念和组成3.2 文件的存储和访问方式3.3 文件目录和文件操作3.4 文件保护和安全性4. 内存管理4.1 内存的基本组成和层次结构4.2 内存分配和回收4.3 内存保护和地址转换4.4 虚拟内存的实现和管理5. 设备管理5.1 设备管理的基本概念和分类5.2 设备驱动程序和设备控制5.3 设备中断和中断处理6. 基本概念的实例分析6.1 磁盘调度算法的比较和优化6.2 内存分配算法的比较和选择6.3 进程调度算法的性能评估和改进三、教学方法1. 讲授结合案例分析:通过实际案例分析操作系统的实际应用和解决方案,激发学生的学习兴趣和动力。
2. 实践操作:利用模拟实验软件或者实际操作系统进行实践操作,让学生亲自参与,加深对操作系统的理解和掌握。
3. 小组讨论:组织小组讨论,让学生思考和交流关于操作系统的问题和解决方案,培养团队合作和解决问题的能力。
4. 提供学习资料:向学生提供相关的教材、论文和实验指导,供其深入学习和拓展知识。
四、教学评价1. 课堂表现:根据学生的课堂参与程度、思考能力和问题解决能力进行综合评价。
2. 实验报告:要求学生完成实验任务并撰写实验报告,评价其对实际操作系统问题的分析和解决能力。
3. 平时作业:布置与实际操作系统问题相关的作业,评价学生的综合应用和推理能力。
4. 期末考试:考察学生对操作系统原理的理解和掌握程度,包括概念、原理、算法以及应用。
《操作系统》教学大纲一、课程概述操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责管理和控制计算机的硬件与软件资源,为用户和应用程序提供一个方便、高效、安全的工作环境。
本课程旨在让学生深入理解操作系统的基本概念、原理、结构和功能,掌握操作系统的设计与实现方法,培养学生分析和解决操作系统相关问题的能力。
二、课程目标1、使学生掌握操作系统的基本概念、原理和功能,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等。
2、让学生了解操作系统的设计与实现方法,培养学生的系统思维和工程实践能力。
3、帮助学生掌握操作系统的性能优化和资源管理策略,提高系统的效率和稳定性。
4、培养学生独立思考和解决问题的能力,能够运用所学知识分析和解决实际操作系统中的问题。
三、课程内容(一)操作系统概述1、操作系统的定义、功能和分类。
2、操作系统的发展历程和趋势。
3、操作系统的体系结构和运行机制。
(二)进程管理1、进程的概念、状态和转换。
2、进程控制块(PCB)的结构和作用。
3、进程的同步与互斥。
4、线程的概念和实现。
(三)内存管理1、内存管理的基本概念和功能。
2、内存分配算法和策略。
3、虚拟内存的概念和实现。
4、页面置换算法。
(四)文件系统1、文件和文件系统的概念。
2、文件的逻辑结构和物理结构。
3、文件目录的组织和管理。
4、文件的访问控制和保护。
(五)设备管理1、设备管理的基本概念和功能。
2、设备的分类和特性。
3、设备驱动程序的原理和实现。
4、设备分配和回收策略。
(六)操作系统的安全性和可靠性1、操作系统的安全机制和策略。
2、操作系统的可靠性保障措施。
3、容错技术和故障恢复。
(七)操作系统的性能优化1、性能评估指标和方法。
2、操作系统的优化策略和技术。
四、教学方法1、课堂讲授:通过讲解基本概念、原理和算法,让学生建立起操作系统的知识体系。
2、实验教学:安排相关实验,让学生亲自动手实践,加深对操作系统的理解和掌握。
3、案例分析:通过实际操作系统的案例分析,培养学生解决实际问题的能力。
操作系统原理教学大纲一、课程介绍(100字)本门课程是操作系统原理课程,旨在向学生介绍操作系统的基本原理、概念和功能,培养学生对操作系统的理论知识和实践技能。
通过本课程的学习,学生将掌握操作系统的设计和实现方法,了解操作系统的运行机制,以及掌握常见操作系统的使用和管理技术。
二、教学目标(200字)1.掌握操作系统的基本概念和原理,包括进程管理、内存管理、文件系统等。
2.熟悉操作系统的设计、实现和优化方法,能够设计简单的操作系统。
3.理解操作系统的运行机制,能够分析和解决操作系统的性能问题。
4.掌握常见操作系统的使用和管理技术,能够实施操作系统的安装、配置与维护。
5.培养学生的问题解决能力、团队合作能力和自主学习能力。
三、教学内容及安排(600字)1.操作系统概述(50字)-操作系统的定义和作用-操作系统的演化历史和分类2.进程管理(200字)-进程的概念和状态-进程的调度和并发控制-进程通信和同步机制3.内存管理(200字)-内存的层次和机制-内存分配和回收算法-虚拟内存管理和页面置换算法4.文件系统(200字)-文件的组织和操作-目录结构和文件访问控制-磁盘调度算法和文件缓存技术5.输入输出系统(200字)-设备的分类和工作原理-设备驱动程序和中断处理-缓冲区管理和设备调度算法6.操作系统设计与实现(200字)-操作系统的结构和模块划分-中断处理和系统调用的实现-设备驱动程序和进程管理的实现7.操作系统性能优化(200字)-性能评测和分析-调度算法和内存管理的优化-文件系统和输入输出系统的优化8.常见操作系统的使用与管理(200字)- Windows操作系统的安装与配置- Linux操作系统的使用与命令-虚拟化技术和云计算平台的管理四、教学方法(200字)本课程将采用多种教学方法,包括课堂讲授、案例分析、实验实践和讨论研讨等。
课堂讲授将用于介绍操作系统的基本概念、原理和算法;案例分析将用于解析实际操作系统的设计和实现;实验实践将用于培养学生的动手能力和实际应用能力;讨论研讨将用于激发学生的思考和创新能力。
操作系统原理I课程教案
(Principle of Operating System I)
一、课程基本信息
课程编号:14134414
课程类别:专业核心课
适用专业:计算机科学与技术、网络工程、物联网工程
学分:3.5学分
总学时:56学时,其中理论学时:56学时, 实验学时:0
先修课程:C语言程序设计、数据结构
后继课程:数据库系统原理,Linux程序设计,嵌入式系统
课程简介:
本课程系计算机相关专业的专业核心课程,主要介绍操作系统的设计原理,包括五个方面的主要功能:处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口。
通过介绍操作系统对各类计算机资源的管理,使学生理解用户提交的任务在计算机系统中的处理流程以及提高系统性能、方便用户使用计算机系统的方法。
主要教学方法与手段:
课堂多媒体课件结合黑板板书。
选用教材:
汤小丹等.计算机操作系统(第四版)[M].西安:西安电子科技大学出版社.2014
必读书目:
[1] 孟静.操作系统教程---原理和实例分析[M].北京:高等教育出版社.2005;
[2] 陈博.LINUX实用教程[M].北京:人民邮电出版社。
2010
选读书目:
[1] Andrew S. Tanenbaum & Albert S. Woodhull .Operating Systems: Design and Implementation(Second Edition) [M] . Publish House of Prentice Hall.2002;
[2] William Stallings.操作系统:精髓与设计原理(原书第6版)[M].北京:机械工业出版社.2010
二、课程总目标
本课程教学目标是使学生通过课程学习,熟悉现代计算机系统的核心系统软件——操作系统的运行过程和设计原理,掌握操作系统的基本概念、设计方法、运行机制,从而建立起对计算机系统的整体认识。
课程培养学生对大型软件的分析和设计能力,同时为后续课程的学习以及将来从事底层系统开发或上层软件开发工作提供基础理论知识。
三、课程教学内容与教学要求
1、教学内容与学时分配
课程总学时:56学时,其中讲授学时:56学时;实验(上机)学时:0学时
2、教学要求
第一章操作系统概论(6学时)
教学目标:了解操作系统在计算机系统中的作用。
理解操作系统的发展历程,对操作系统的功能、结构、特征等方面有清晰的认识,从而为今后从事计算机相关工作培养科学素养和职业素质。
教学内容:
第一节OS的作用
一、用户和硬件间的接口
二、管理系统各类资源
三、合理组织计算机系统的工作流程
第二节OS硬件基础
一、处理器
二、存储器
三、设备
四、文件
五、中断
第三节OS的形成
一、手工操作阶段
二、单道批处理阶段
三、多道批处理阶段
第四节OS的类型
一、批处理系统
二、分时系统
三、实时系统
四、其他类型
第五节OS的特征、功能和结构
一、OS的四个特征
二、OS的五个主要功能
三、内核与微核结构
教学要求:掌握操作系统的作用、特征、功能等知识,学会分析多道系统下作业运行的过程。
重点难点:多道程序设计的概念,批处理、分时和实时系统的特征。
第二章操作系统用户接口(2学时)
教学目标:了解操作系统提供的两类用户接口,掌握系统调用的过程。
教学内容:
第一节命令接口
一、作业的概念
二、命令接口的形式
第二节程序接口
一、管态和目态的概念
二、特权指令和非特权指令的含义
三、系统调用的含义
教学要求:理解设置两类接口的目的,理解系统区分核心态和用户态的目的,会分析作业从用户态切换到核心态的过程,能在应用系。