1323D00039-操作系统-2023版人才培养方案教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《操作系统》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1323D00039

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

（中文）操作系统

（英文）OperatingSystem

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

学科基础课程（学科拓展课程）

先修课程

C程序设计

适用专业（类）

电子信息工程学院所有专业

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《操作系统》课程是电子信息工程学院所有专业学生的一门学科拓展课程，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握计算机操作系统的基础知识，理解复杂软件系统的工作原理、常用的设计方法和实现技术，培养复杂算法的分析、设计能力，为嵌入式系统、计算机网络、数据库等后续课程奠定必要的理论基础。

（二）教学目标

通过本课程，学生可以了解计算机操作系统的工作原理，掌握计算机操作系统中的一些基本概念，核心技术和典型算法，具备复杂的软件系统的分析能力。

课程目标1：理解和掌握操作系统的基本概念、功能及体系结构，以及操作系统内核中关于处理机管理、内存管理、设备管理和文件系统的基本设计原理、方法与技术。

课程目标2：引导学生理解操作系统技术的发展历程，培养他们分析和解决工程实践问题的创新意识和创新设计能力；引导学生应用信号量机制及各类算法进行计算机编程问题的分析、设计，逐步具备应用操作系统核心方法和技术解决计算机系统工程领域复杂问题的能力。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

4-1能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析自动化专业领域复杂工程问题的解决方案

课程目标1

课程目标2

四、教学方式与方法

本课程教学采用课堂授课为主，网络教学平台为辅的线上线下相结合的教学方式。

课堂讲授：采用多媒体与板书结合的方式。讲授过程中，主要采用问题导向的授课方法，先提出问题，引导学生思考，课堂讨论，到最后解决问题。这个过程中，可以调动学生的积极性，培养学生的逻辑思维能力。

网络教学平台主要为课下教学的开展提供各种资源支撑以及为学生提供线上学习平台。使用该平台，教师可以及时的发布和课程相关的资源信息以及通知公告；学生可以通过登录平台观看下载课程相关资料，提交作业以及和老师同学进行线上交流。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

1、计算机操作系统的基本概念和主要功能；

2、组成计算机操作系统的功能模块，各模块的功能以及它们对软硬件资源进行管理的技术和方法。

（二）教学难点

1、操作系统的体系结构；

2、进程并发执行；

3、用信号量机制解决进程同步问题；

4、虚拟内存管理；

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

操作系统引论

了解操作系统的发展历程，分时和实时操作系统的特点以及操作系统在计算机系统中的地位；理解多道程序设计技术，操作系统的主要类型、分时概念；掌握操作系统的定义、操作系统的特性和主要功能。

（课程开始选取纪录片《REVOLUTONOS》片段在课堂上播放，介绍那些建立Linux奋起反抗微软帝国垄断的斗士的人生经历，同时为大家打开了计算机世界的大门）

4

讲授

课程目标1、2

2

第2章进程管理

了解进程间的通信，线程的概念；掌握进程的概念，进程的状态及其转换，进程控制原语，学会用信号量解决进程同步问题。

（介绍我们国家研究超级计算机的历史，从“银河-1”到“天河一号”，2019年我国的新一代百亿亿次超级计算机的原型机型已研制完成）

10

讲授

课程目标1、2

3

第3章处理机调度与死锁

了解银行家算法，死锁的检测和恢复；掌握处理机调度的基本概念，进程调度和常见的调度算法，死锁的概念和产生死锁的必要条件，死锁的预防和避免方法。

4

讲授

课程目标1、2

4

第4章存储器管理

了解段页式存储管理技术和虚存中的置换算法；掌握重定位、虚拟存储器、动态链接和共享的概念和实现方法，掌握分区管理方式、页式与请求页式管理方式、段式与请求段式管理方式的实现原理和地址变换。（介绍中国存储器发展的三大势力）。

6

讲授

课程目标1、2

5

第5章设备管理

理解缓冲技术和Spooling系统及磁盘调度算法；掌握，通道、缓冲、设备独立性的概念，I/O控制方式及设备驱动程序，设备分配的数据结构及分配程序，设备分配技术，设备管理程序功能。

4

讲授

课程目标1、2

6

第6章文件管理

了解文件系统的概念、文件的使用、文件系统的层次模型；掌握文件的逻辑结构、物理组织及对不同类型文件的存取方法，文件目录，外存空间管理及文件共享方式。

4

讲授

课程目标1、2

7

第7章网络、分布式操作系统以及系统安全

了解分