操作系统原理及应用(Linux)(第2版)课程教学大纲.pdf

《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

先修课程：《计算机导论》（或《计算机应用基础》）、《C语言程序设计》、

《数据结构》、《计算机组成原理》

适用专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程等计算机及相关专业。

课程类别：专业教育必修课程/基础课程

课程总学时：56-72（其中理论40-56学时，实验16学时）

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生具备下列能力：

1．能够准确理解及掌握操作系统的基本概念、基本功能和基本原理，理解

操作系统的整体运行过程。

2．能够理解及掌握操作系统的各组成部分，包括进程管理、调度、内存管

理、文件管理、设备管理的功能及策略、算法、机制及相互关系。

3．能够运用操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题，并能利用C

语言描述相关算法。

4．在理解及掌握操作系统原理及算法的基础上，在进行硬件配置、软件设

计及编程过程中，能够在资源和效率方面综合考虑，完善提高设计方案，提高利

用操作系统知识解决实际问题的能力。

三、教学内容、要求及重难点

第一章操作系统引论（3学时）

教学要求：

1．掌握操作系统的概念及功能，掌握操作系统的分类；

2．掌握操作系统在计算机系统中的地位和作用；理解操作系统的大致运行

过程；

3．理解操作系统的特征；了解各种类型操作系统的特点及服务适应情况；

4．了解操作系统的结构特征及发展概况，发展趋势。

教学重点：

操作系统的概念、作用；操作系统的分类；操作系统的特征；操作系统的功

能；操作系统的结构设计。

教学难点：

操作系统的特征；操作系统的功能。

[实验名称]

Linux系统管理及命令的使用

[实验类型]

验证型

[实验要求]

1．熟练Linux系统常用命令的使用；

2．掌握Vi编辑器的使用方法；

3．练习Linuxshell的作用和主要分类，能编写简单的shell程序

[实验学时]

2学时

第二章进程管理（10学时）

教学要求：

1．掌握进程的概念与特征；

2．掌握进程的结构及进程控制的方法；

3．掌握进程的同步与互斥，以及实现进程同步问题的硬件方法和软件方法；

4．能用信号量机制解决进程的同步问题；

5．掌握线程的基本概念；

6．基本掌握利用管程解决同步问题的方法。

教学重点：

进程的基本概念；进程控制；进程的同步与互斥；进程同步的应用。

教学难点：

进程的概念；进程的并发性；进程同步。

[实验名称]

实验1进程控制编程

[实验类型]

验证型

[实验要求]

1．利用fork()创建几个进程，并分析这几个进程之间的关系；

2．熟悉并使用下列系统调用：fork()、exit()、wait()、lockf();对进程进行控

制。

3．进一步理解进程的并发性。

[实验学时]

2学时

[实验名称]

实验2进程的消息通信和共享存储区通信

[实验类型]

验证型

[实验要求]

1．实现进程的消息通信：使用系统调用msgget(),msgsnd(),msgrcv()及

msgctl()，编制对长度为1K的消息，并进行发送和接收；

2．分析消息的传递过程。

3．实现进程的共享存储区通信：使用系统调用shmget()、shmat()、

sgmdt()、shmtctl()，编制一个程序，对一个长度为1K的消息进行发送和接

收。

4．程序中对共享存储区进行创建、附接和断开的操作。

[实验学时]

2学时

[实验名称]

实验3进程通信的管道通信和软中断通信

[实验类型]

验证性

[实验要求]

1．实现进程的管道通信：使用系统调用pipe()建立一个管道文件，用来实

现两个进程之间的通信；

2．分析管道通信的实现过程。

3．实现进程之间的软中断通信：使用系统调用fork()创建两个子进程，再用

系统调用signal()、kill()实现进程之间的通信。