《計算機操作系統》教學大綱

課程編號:135020

課程名稱:《計算機操作系統》

學時/學分:80學時/4.5學分

適用專業:計算機科學與計算、網絡工程專業

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的專業基礎課

2．課程任務:《計算機操作系統》是計算機專業的專業基礎課，是一門涉及較多知識的計算機系統軟件課程。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。

操作系統對計算機系統資源實施管理，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，理解操作系統的基本概念和主要功能，掌握常用操作系統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，內容以大綱所列重點為主。

三、課程教學內容

（一）操作系統引論

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的引入和發展，理解多道程序設計技術，掌握操作系統的功能和特征，了解分層式結構和微內核結構。

2．教學內容:

（1）操作系統的目標和作用；

（2）操作系統的發展過程；

（3）操作系統的基本特性；

（4）操作系統的主要功能；

OS結構設計。

3．重點與難點:

（1）操作系統的目標和作用；

（2）操作系統的基本特性；

（3）操作系統的主要功能。

（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．教學內容:

（1）進程的基本概念；

（2）進程控制、進程同步；

（3）經典進程的同步問題；

（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）經典進程的同步問題。

（三）處理機調度與死鎖

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度和死鎖的基本概念，要求掌握進程調度和常見的調度算法，掌握死鎖的概念和產生的必要條件，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．教學內容:

（1）處理機調度的層次；

（2）調度隊列模型和調度準則；

（3）調度算法；

（4）實時調度；

（5）產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）處理機調度的層次；

（2）調度算法；

（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方法。要求掌握重定位、虛擬存貯器、動態鏈接和共享的概念以及實現方法；掌握分區、頁式與請求頁式、段式與虛擬段式的實現原理和地址變換。了解段頁式存儲管理技術，虛存中的置換算法。

2．主要內容:

（1）存儲器的層次結構、程序的裝入和鏈接、連續分配方式、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，設備分配的數據結構及分配程序，掌握設備分配技術，設備管理程序功能，理解緩沖技術和Spooling系統及磁盤調度算法。

2．主要內容:

（1）I/O系統；

（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系統及磁盤調度算法。

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系統及磁盤調度算法。

（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的基本概念和實現過程。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，了解文件系統的概念、文件的使用、文件系統的層次模型。

2．主要內容:

（1）文件和文件系統；

（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）數據一致性控制。

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 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:《操作系統基礎》 主　編:屠祁、屠立德

出版社:清華大學出版社

《操作系統教程》 主　編:陳向群、楊芙清

出版社:北京大學出版社

《Windows 操作系統原理》 主　編:尤晉元、史美林

出版社:機械工業出版社