《计算机操作系统》教学大纲

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1、《操作系统原理》教学大纲适用对象：适用于网络教育、成人教育学生课程名称：操作系统原理课时数：54学分数：4先修课程：《计算机操作系统基础》、《数据结构》、《C语言》课程性质：专业基础课一、课程性质和任务对计算机专业本科生而言，《操作系统原理》课程是继《计算机操作系统基础》、《软件工程原理》、《数据结构》等基础课、专业课程之后又一门重要的专业基础课程。该课程的教学目的是，运用软件工程原理、数据结构等专业基础知识向学生系统地介绍操作系统的设计原理和实现技术。该课程的教学内容包括操作系统体系结构、任务管理模型、资源管理模式、任务调度算法以及资源分配算法等。众所周知，在现代计算机系统中，操作系统是最核

2、心、最基础的部件。因此，操作系统设计原理与实现技术是任何合格的计算机专业人员必须掌握的专业知识。这些知识对计算机系统底层软件开发人员、系统软件开发人员、计算机系统管理人员等均十分重要。因此，在计算机专业的课程体系中，《操作系统原理》向来被指定为计算机专业本科生必修的专业基础课程之一。尤其是，包括我校在内的很多大学均把《操作系统原理》课程列为计算机专业或相关专业的硕士及博士研究生入学考试课程。二、教学内容与学时分配第一章操作系统概论（6学时，一般掌握）1.1计算机系统资源了解计算机系统的资源类型，作用。重点了解操作系统在系统资源中的地位和作用。1.2什么是操作系统介绍不同的人从不同的角度观察现代

3、OS时所形成的四种基本观点，综合这四种基本看法，人们才能全面地正确地认识现代OS。1.3操作系统的形成与发展介绍操作系统的形成过程、历史，了解批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统等产生及其基本概念。了解操作系统的进一步发展。1.4操作系统的功能了解操作系统对计算机用户提供的一般功能，以及操作系统管理系统资源的各项功能。1.5现代操作系统的特征及基本概念综述了现代操作系统的主要特征，引入为什么操作系统需要支持多道程序设计技术？简单介绍了本课程将涉及到的重要概念。1.6操作系统分类根据多种分类标准对操作系统进行分类，正确认识操作系统的类型1.7现代主流操作系统简介简单介绍了当前流行的三大操作

4、系统产品：Windows,Linux,UNIX。本课程将以这三大操作系统为例，分析操作系统原理的具体实现。第一章进程与调度（20学时，熟练和重点掌握）本章主要介绍：进程描述及控制、进程互斥与同步、进程死锁与饥饿、几个经典问题、进程通信及进程调度等知识，是本课程的重点及难点章。2.1进程的引入区别、认识程序的顺序执行与并发执行方式，引入进程的概念。认识进程的结构。2.2进程的状态了解进程执行轨迹、进程的状态，包括两状态进程模型和五状态进程模型，进一步认识进程的挂起状态，以及具有挂起状态的进程状态转换模型。2.3进程的控制主要介绍进程的执行模式，学习有关操作系统内核的功能等基本知识。认识操作系统如

5、何进行进程控制，有哪些进程控制原语。2.4进程调度调度的目标、原则和方式；调度的类型；介绍多种进程调度算法及其分析；简单了解实时系统与实时任务调度2.5线程有了进程的基本概念与认识，比较性认识多线程，以及进程与线程的联系和区别，了解线程的工作机制和线程的类型。2.6进程互斥与同步介绍了进程并发控制原理和需要解决的问题，提出进程互斥与同步的解决策略。并具体介绍了5种常见解决方法：软件方法、硬件方法、信号量方法、管程方法和消息传递方法。并详细介绍了三个经典进程互斥与同步问题：生产者/消费者问题、读者/写者问题，以及哲学家进餐的问题。重点掌握信号量方法，信号量的意义及使用。2.10消息传递将消息传递

6、独立介绍，要求学习进程通信的方式、共享存储区方式、消息传递机制，以及如何利用消息传递实现互斥。举例分析了如何利用消息传递解决生产者/消费者问题。2.11进程死锁死锁是进程并发引起的一个非常严重的问题。要求了解引起死锁的原因，分析解决死锁的方法、预防死锁的方法，以及如何避免死锁、如何检测并解除死锁。第二章存储管理（10学时，熟练和重点掌握）3.1存储管理的任务介绍存储分配策略、存储保护技术、存储共享方式、存储扩充概念，以及地址映射原理与实现。3.2内存划分与分配技术具体介绍内存划分方法静态划分与动态划分及其分配算法。以伙伴系统为例，分析内存划分的具体实现。3.3程序装入技术如何从程序编辑到程序执

7、行，如何将可执行程序装入内存，如何链接形成可执行程序是本小节介绍的内容。3.4简单存储管理技术何谓简单存储管理，两大管理技术连续存储管理与非连续存储管理。其中，非连续存储管理又分为：分页式存储管理和分段式存储管理两种类型。将分页式存储管理和分段式存储管理结合起来，形成段页式存储管理。3.5虚拟存储管理技术有了简单存储管理知识，进一步学习虚拟存储技术。包括虚拟存储分页技术、虚拟存储分段技术，以及虚拟