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《计算机操作系统》教学大纲
课程英文名
OperatingSystem
课程代码
C0806Z06
学分
3.5
总学时
56
理论学时
44
实验/实践学时
12
课程类别
学科基础课
课程性质
必修
先修课程
数据结构，计算机组成原理
适用专业
人工智能
开课学院
信息工程
执笔人
计算机操作系统课程组
审定人
专业评价小组
制定时间
2024年12月
注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。
一、课程地位与课程目标
（一）课程地位
计算机系统由软件和硬件两部分构成，软件又分成系统软件与应用软件两类，操作系统是一个最基本也是最重要的系统软件。操作系统负责管理整个系统的软、硬件资源，提高资源利用率，方便用户使用。本课程的任务是通过全面系统地学习操作系统的基本原理，使学生对计算机系统有更深层次的理解，为后续专业课程打下坚实基础。
本课程的思政目标包括：（1）传授操作系统产生的计算机硬件技术背景、发展动力、演化历程、典型实例及国内外现状；（2）培养学生调查研究、分析讨论、辩证思维的学习能力；（3）培养学生勇于担当操作系统自主可控研发伟大事业重任的爱国主义精神，以及在“知行”实践中积极向上、追求卓越、互助协作的创新精神、工匠精神和团队精神。
（二）课程目标
课程目标
毕业要求
目标分类
1.理解计算机操作系统的相关章节的基本概念，如进程、进程间通信、处理机调度、内存、输入输出系统、文件等。
概念理解与分析
记忆
理解
2.掌握计算机操作系统中进程同步与互斥、银行家算法、CPU调度算法、虚拟内存页面置换算法、磁盘调度算法和文件管理的基本原理及相关算法。
概念理解与问题分析
设计/开发解决方法
分析
应用
3.理解和分析课程目标2中的相应重要算法，具备设计和编写相关算法能力，以及调试软件错误的能力。
设计/开发/编程/调试/解决方法
分析
应用
评价
二、课程目标达成的途径与方法
课程目标
教学环节
对应内容
课程目标1
讲授第1、6章及作业
第一章操作系统引论
第六章输入输出系统
课程目标2
讲授第3、4、5章及作业
实验一/二/三/四
第三章处理机调度与死锁
第四章存储器管理
第五章虚拟存储器
课程目标3
讲授第7、8章及作业
实验五/六
第七章文件管理
第八章磁盘存储器管理
三、课程目标与相关毕业要求的对应关系
课程目标
课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）
毕业要求1
毕业要求2
毕业要求4
课程目标1
L
M
M
课程目标2
M
H
H
课程目标3
M
H
M
四、课程主要内容与基本要求
了解操作系统的历史地位，当前操作系统的发展方向，理解操作系统中进程的概念、处理机管理、文件管理、设备管理、存储管理的各种方法和技术。重点掌握多道程序设计思想，掌握进程的概念以及与进程相关的概念如同步、互斥、死锁、处理机调度、磁盘调度算法等，掌握各种实存、虚存的管理方法等。
操作系统概述
了解操作系统的概念及发展历史,多道程序设计的概念，以及操作系统的功能及主要特征、操作系统的结构和操作系统的分类。
进程管理
掌握进程的概念和进程的表示，熟练掌握三种调度状态转换。理解进程的控制和进程调度，熟练掌握信号量及其Wait和Signal操作以及进程通讯，了解线程基本概念。
第3章处理机调度与死锁
掌握处理机调度概念及几种常用的处理机调度算法，如FCFS及优先级调度，理解死锁相关内容，熟练掌握银行家死锁算法。
第4章存储器管理
掌握程序的装入和链接，熟练掌握连续分配方式，基本分页、分段存储管理方式。
第5章虚拟内存管理
掌握虚拟存储器的基本概念，请求分页和分段存储管理方式，熟练掌握三种常用页面置换算法。
第6章输入输出设备管理
理解I/O系统及控制方式，掌握缓冲技术和设备的分配。
第7章文件管理系统
掌握文件和文件系统基本概念，文件的逻辑结构，
第8章磁盘存储器管理
外存分配方式，目录管理，文件存储空间的管理和文件共享与文件保护。掌握磁盘存储器管理和几种常用的磁盘调度算法。
五、课程学时安排
章节号
教学内容
学时数
学生任务
对应课程目标
第1章
操作系统历史、基本特征和主要功能
4
思考p316,8,10，11，22
课程目标1
第2章
进程的概念和三种调度状态转换。信号量及其Wait和Signal操作以及进程通讯，线程基本概念。
6
作业P84
7,11,16,21,23,24,25
课程目标2
第3章
处理机调度概念及几种常用的处理机调度算法，如FCFS及优先级调度，死锁相和银行家算法解决死锁。
6+4
作业P114
6，10，16，18，21，22
课程目标2，3
第4章
连续分配方式，基本分页、分段存储管理方
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