操作系统课程教学大纲.doc

操作系统课程教学大纲 课程名称：操作系统 英文名称：Operating Systems 课程编号：X3050101 学 时 数：64 其中实验（实训）学时数：0 课外学时数：0 学 分 数：4.0 适用专业：软件工程、软件工程（金融方向）、软件工程（物流方向）、网络工程 一、课程的性质和任务 性质：该课属于学科专业基础课。 任务：操作系统已成为现代计算机系统中不可缺少的重要组成部分。一个从事计算机科学技术、软件工程、网络工程的专业人员，当他（她）掌握了操作系统的基本概念、基本原理、设计方法与实现技术，以及了解必威体育精装版发展动态后，可为今后从事计算机系统开发、编制各种大、中型应用软件、系统软件等工作，奠定坚实基础，从而提高学生在计算机应用领域的分析问题、解决问题的能力。 二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 1、操作系统概论 掌握操作系统的定义、作用、目标、分类、特性和功能；理解操作系统资源管理技术；了解操作系统课程的课程体系。操作系统在计算机系统中的地位，研究操作系统的不同观点。 重点：操作系统的功能和特性。 难点：资源虚化。 2、原理 理解特权指令、访管指令、原语的定义；理解处理器状态和PSW、时钟机制、中断机制；了解API1-程序接口（系统调用）及API2-操作接口（系统程序）问题。 重点：中断机制。 难点：系统调用的实现。 3、并发性 了解多道程序、作业、进程/线程；掌握并发性与顺序性、并发进程与时间有关的错误、进程互斥与临界区、临界资源、进程通信、实现临界区管理的硬件设施及软件解法、死锁概念及死锁的预防、避免、检测与解除方法；熟练掌握同步机制-信号量和PV操作。 重点：进程同步与同步机制 难点：经典同步问题及其求解。 4、调度和分派 了解进程状态及队列管理、选择调度算法的原则、处理器调度模型；掌握处理器调度层次( 高、中、低级调度)、进程/线程调度与上下文切换、调度方式：剥夺与非剥夺方式、进程/线程调度时机、实时调度和多处理器调度算法；熟练掌握作业/低级调度算法。 重点：处理器调度算法。 难点：实时调度算法和多处理器调度算法。 5、主存管理 了解存储器的层次结构、逻辑地址与物理地址、地址转换与存储保护；理解主存分配、清除和各种替换算法、程序局部性原理、系统颠簸和工作集模型；熟练掌握各种存储管理方式(分区、分页、分段)所用数据结构及分配算法；掌握虚拟存储器原理及硬、软件支撑下的实现方法。 重点：各种存储管理方法的实现。 难点：虚拟存储管理方法的实现。 6、设备管理 了解设备管理的功能、I/O控制方式、设备分类；掌握具有通道的I/O工作原理、缓冲技术、设备独立性、设备分配、虚拟设备的实现原理；熟练掌握驱动调度技术。 重点:驱动调度算法的实现。 难点：虚拟设备的实现。 7、文件系统 了解文件系统功能、文件存取方法、文件空间的管理方法、记录的成组和分解、虚拟文件系统；掌握FCB、文件目录、目录文件、目录结构、文件的共享、保护和必威体育官网网址、文件系统调用及其执行过程；熟练掌握文件的逻辑结构和物理结构。 重点：文件的物理结构。 难点：文件的逻辑结构到物理结构的转换。 三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 主要教 学方式 学时 分配 辅导答 疑比例 一 操作系统概论 讲授 6 2：1 二 操作系统原理 讲授 6 2：1 三 并发性 讲授 12 2：1 四 调度和分派 讲授 12 2：1 五 主存管理 讲授 10 2：1 六 设备管理 讲授 8 2：1 七 文件系统 讲授 10 2：1 四、课程其他教学环节要求 作业的基本要求：计算题、分析题、综合应用题等形式；作业全部批改并做集中讲评，讲解作业中出现的问题。 五、本课程与其他课程的联系 先修课：C++程序设计、数据结构；后续课：计算机网络。 六、教学参考书目 1 《操作系统教程》（第4版）孙钟秀 费翔林 骆斌 编 高等教育出版社 2008年4月 2 《计算机操作系统教程》（第2版）左万历 周长林 编 高等教育出版社 2004年7月 3 《计算机操作系统》（第3版）汤小丹 梁红兵 哲凤屏 汤子瀛 编 西安电子科技大学出版社 2007年5月 4 《OPERATING SYSTEMS: Design and Implementation Second Edition 》 Andrew S.Tanenbaum 清华大学出版社 1997年9月