《操作系统》课程教学大纲 课程类别/性质:专业基础课/必修 课程编号:Ⅱ040016 学分:3.5 适用专业:计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、软件工程、数字媒体技术 、课程的任务 《操作系统》是计算机科学与技术学科下各专业的一门专业必修课程。操作系统作为现 代计算机系统不可分割的重要组成部分,为各种应用环境的建立奠定了坚实的基础 本课程的主要任务是使学生通过本课程的学习,理解操作系统的基本概念和主要功能, 掌握常用操作系统的使用和一般管理方法,了解它是如何组织和运作的,从而为学生以后的 学习和工作打下基础。 课程的教学目标与总体要求 本课程的主要教学目标是使学生了解操作系统的发展过程,掌握操作系统的基本概念, 掌握操作系统的基本功能:处理机管理:存储管理;设备管理;文件管理:作业管理;进程 管理中进程的互斥、同步、通信和死锁:并以 Linux操作系统为例,理解其工作原理,掌握 其使用。 通过理论学习和实践环节为学生以后从事的各种研究、开发工作(如:设计、分析或改 进各种系统软件和应用软件、嵌入式系统开发)打下一个坚实的专业理论基础。 三、课程的教学内容与学时分配 学时分配 章节号 教学内容 学 主要教学内容教学基本要求 时讲实上 授验机 (1)了解的知识点:操作系统在计算机 系统中的地位、操作系统的形成过程、 操作系统的基本类型、操作系统的进 一步发展。 操作系统引论(2)掌握的知识点:操作系统的概念 多道程序设计技术;分时技术;不同 类型操作系统的优缺点;操作系统的 功能。 (1)了解的知识点:程序的顺序执行的 特点;程序并发执行的特点:与时间 有关的错误 进程的描述与控制 (2)掌握的知识点:进程的概念:进程 的特点;进程与程序的区别:进程的 基本状态及控制
《操作系统》课程教学大纲 课程类别/性质：专业基础课/必修 课程编号：Ⅱ040016* 学 时： 56 学 分：3.5 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、软件工程、数字媒体技术 一、课程的任务 《操作系统》是计算机科学与技术学科下各专业的一门专业必修课程。操作系统作为现 代计算机系统不可分割的重要组成部分，为各种应用环境的建立奠定了坚实的基础。 本课程的主要任务是使学生通过本课程的学习，理解操作系统的基本概念和主要功能， 掌握常用操作系统的使用和一般管理方法，了解它是如何组织和运作的，从而为学生以后的 学习和工作打下基础。 二、课程的教学目标与总体要求 本课程的主要教学目标是使学生了解操作系统的发展过程，掌握操作系统的基本概念， 掌握操作系统的基本功能：处理机管理；存储管理；设备管理；文件管理；作业管理；进程 管理中进程的互斥、同步、通信和死锁；并以 Linux 操作系统为例，理解其工作原理，掌握 其使用。 通过理论学习和实践环节为学生以后从事的各种研究、开发工作（如：设计、分析或改 进各种系统软件和应用软件、嵌入式系统开发）打下一个坚实的专业理论基础。 三、课程的教学内容与学时分配 章节号 教学内容 主要教学内容教学基本要求 学 时 学时分配 讲 授 实 验 上 机 1 操作系统引论 ⑴ 了解的知识点：操作系统在计算机 系统中的地位、操作系统的形成过程、 操作系统的基本类型、操作系统的进 一步发展。 ⑵ 掌握的知识点：操作系统的概念； 多道程序设计技术；分时技术；不同 类型操作系统的优缺点；操作系统的 功能。 2 2 2 进程的描述与控制 ⑴ 了解的知识点：程序的顺序执行的 特点；程序并发执行的特点；与时间 有关的错误。 ⑵ 掌握的知识点：进程的概念；进程 的特点；进程与程序的区别；进程的 基本状态及控制。 4 4
(1)了解的知识点:进程的并发性;进 程的交互;临界资源与临界区概念的 进程的同步与通信理解:通信机制。 (2)掌握的知识点:信号量的概念;PV 操作;信号量实现互斥和同步。 (1)了解的知识点:作业的基本状态 系统运行性能。 处理机调度 (2)掌握的知识点:作业调度与进程调8 度的区别与联系;作业调度算法;进 程调度算法;进程调度的实现 实验一进程调度掌握进程调度中时间片轮转和优先级 调度算法的实现 (1)了解的知识点:存储管理的基本功 能;内存的分配与回收:存储信息的 保护;存储信息的共享 (2)掌握的知识点:地址重定位的方 法:固定分区存储管理;可变分区存 存储器管理 储管理:分页存储管理的地址转换 分段存储管理的地址转换:分页与分 段的区别;请求分页虚拟存储管理 页面置换算法:请求分页系统的性能 分析 实验二存储管理掌握可变分区存储管理方法 实验三存储管理掌握虚拟存储管理方法。 (二) (1)了解的知识点:死锁的基本概念 死锁产生的原因:处理死锁的基本方 法 死锁 (2)掌握的知识点:死锁产生的四个必106 要条件:死锁预防的方法;死锁避免 的方法;银行家算法;安全性算法 定理死锁
3 进程的同步与通信 ⑴ 了解的知识点：进程的并发性；进 程的交互；临界资源与临界区概念的 理解；通信机制。 ⑵ 掌握的知识点：信号量的概念；PV 操作；信号量实现互斥和同步。 6 6 4 处理机调度 ⑴ 了解的知识点：作业的基本状态； 系统运行性能。 ⑵ 掌握的知识点：作业调度与进程调 度的区别与联系；作业调度算法；进 程调度算法；进程调度的实现。 8 4 实验一进程调度 掌握进程调度中时间片轮转和优先级 调度算法的实现 4 5 存储器管理 ⑴ 了解的知识点：存储管理的基本功 能；内存的分配与回收；存储信息的 保护；存储信息的共享。 ⑵ 掌握的知识点：地址重定位的方 法；固定分区存储管理；可变分区存 储管理；分页存储管理的地址转换； 分段存储管理的地址转换；分页与分 段的区别；请求分页虚拟存储管理； 页面置换算法；请求分页系统的性能 分析。 18 10 实验二 存储管理 （一） 掌握可变分区存储管理方法。 4 实验三 存储管理 （二） 掌握虚拟存储管理方法。 4 6 死锁 ⑴ 了解的知识点：死锁的基本概念； 死锁产生的原因；处理死锁的基本方 法。 ⑵ 掌握的知识点：死锁产生的四个必 要条件；死锁预防的方法；死锁避免 的方法；银行家算法；安全性算法； 定理死锁。 10 6
实验四死锁 掌握银行家算法和安全性算法 (1)了解的知识点:ⅣO系统结构:设 备分类;设备控制器:设备分配原则 存储设备的物理结构。 (2)掌握的知识点:ⅣO控制方式;缓 设备管理 冲技术;设备独立性; Spooling技术 磁盘的驱动调度算法:先来先服务、 最短寻道时间优先、电梯调度、单向 扫描等;信息优化分布。 (1)了解的知识点:文件与文件系统 空闲块的管理:位示图:文件的操作 与使用。 文件系统 (2)掌握的知识点:文件类型:文件的 逻辑结构:文件的物理结构;文件目 录管理;文件共享;文家保护。 (1)了解的知识点:处理机的态;中断 技术;存储器结构;操作系统的层次 结构 操作系统接口 (2)掌握的知识点:操作系统提供给用 户的接口;系统调用;系统调用与子 程序调用的区别 合计 564016 四、主选教材及主要参考书目 主选教材:《计算机操作系统(第三版)》,西安电子科技大学出版社,汤小丹等编 主要参考书目 (1)《操作系统基础》,清华大学岀版社,屠立德、屠祁编著。 (2)《计算机操作系统》,西安电子科技大学出版社,汤子瀛等编。 (3)《计算机操作系统教程》,清华大学出版社,张学尧编 (4)《计算机操作系统》,华中理工大学出版社,庞丽萍等编 (5)《操作系统教程》,高等教育岀版社,孙钟秀主编 (6)《Linⅸκ操作系统实验教程》,髙等教育岀版社,费翔林主编。 (7)《操作系统原理与 Linux》,人民邮电出版社,马季兰,冯秀芳等 ⑧8)《操作系统习题与解析》,清华大学出版社,曾平,李春葆 五、说明
实验四 死锁 掌握银行家算法和安全性算法 4 7 设备管理 ⑴ 了解的知识点：I/O 系统结构；设 备分类；设备控制器；设备分配原则； 存储设备的物理结构。 ⑵ 掌握的知识点：I/O 控制方式；缓 冲技术；设备独立性；Spooling 技术； 磁盘的驱动调度算法：先来先服务、 最短寻道时间优先、电梯调度、单向 扫描等；信息优化分布。 4 4 8 文件系统 ⑴ 了解的知识点：文件与文件系统； 空闲块的管理；位示图；文件的操作 与使用。 ⑵ 掌握的知识点：文件类型；文件的 逻辑结构；文件的物理结构；文件目 录管理；文件共享；文家保护。 2 2 9 操作系统接口 ⑴ 了解的知识点：处理机的态；中断 技术；存储器结构；操作系统的层次 结构。 ⑵ 掌握的知识点：操作系统提供给用 户的接口；系统调用；系统调用与子 程序调用的区别。 2 2 合计 56 40 16 四、主选教材及主要参考书目 主选教材：《计算机操作系统（第三版）》，西安电子科技大学出版社，汤小丹等编。 主要参考书目： （1）《操作系统基础》，清华大学出版社，屠立德、屠祁编著。 （2）《计算机操作系统》，西安电子科技大学出版社，汤子瀛等编。 （3）《计算机操作系统教程》，清华大学出版社，张学尧编。 （4）《计算机操作系统》，华中理工大学出版社，庞丽萍等编。 （5）《操作系统教程》，高等教育出版社，孙钟秀主编。 （6）《Linux 操作系统实验教程》，高等教育出版社，费翔林主编。 （7）《操作系统原理与 Linux》，人民邮电出版社，马季兰，冯秀芳等。 （8）《操作系统习题与解析》，清华大学出版社，曾平，李春葆。 五、说明
(1)本课程与其他课程的关系 先修课程:《程序设计基础》、《数据结构与算法》 后续课程:《计算机组成原理》 (2)本课程的教学特点 通过课堂教学和实验教学,让理论与实践衔接起来。既要涵盖传统操作系统基本概念、 原理、技术和方法,又要融合现代操作系统的最新技术发展和应用。注重基础知识,加强基 本能力。确保基础理论和知识在课程中的地位,只有掌握理论和知识,才能为创新能力培养 打好基础。通过各个教学环节培养能力,能力不能仅靠课堂上教出来,更要通过实践培养出 课程负责人 大纲执笔人 姜柳 大纲审定人 张欣、吕海华、张楠 匚。部门批淮人王庆利学院批准人崔国生
（1）本课程与其他课程的关系 先修课程：《程序设计基础》、《数据结构与算法》 后续课程：《计算机组成原理》 （2）本课程的教学特点 通过课堂教学和实验教学，让理论与实践衔接起来。既要涵盖传统操作系统基本概念、 原理、技术和方法，又要融合现代操作系统的最新技术发展和应用。注重基础知识，加强基 本能力。确保基础理论和知识在课程中的地位，只有掌握理论和知识，才能为创新能力培养 打好基础。通过各个教学环节培养能力，能力不能仅靠课堂上教出来，更要通过实践培养出 来 课程负责人 吕海华 大纲执笔人 姜柳 大纲审定人 张欣、吕海华、张楠 部门批准人 王庆利 学院批准人 崔国生