计算机学院os教学大纲

计算机操作系统课程教学大纲计算机操作系统课程教学大纲 一、课程基本信息 一、课程基本信息 1、课程代码：1020050 2、课程名称（中/英文） ： 计算机操作系统/Operating Systems 3、学时/学分：64/8 4、先修课程：C 语言程序设计、数据结构、计算机组成原理、计算机系统结构， 1010020/1020040/1020080/1040060 5、面向对象： 本科三年级下学期学生 6、开课院（系） ：计算机学院、教育实验学院 7、教材、教学参考书： 教材： 计算机操作系统教程 、徐甲同 陆丽娜 谷建华、西安电子科技大学 出版社、2001 教学参考书： ? MODERN OPERATING SYSTEMS 、Andrews Tanenbaum、机械工业出版 社、2002 ? 操作系统内核与设计原理 、William Stallings、电子工业出版社、 2002 ? 计算机操作系统 、汤子瀛、西安电子科技大学出版社、2003 二、课程性质和任务 二、课程性质和任务 计算机操作系统是计算机科学与技术专业的专业基础课程。本门课程要 使学生理解现代操作系统的基本原理、主要功能和相关设计技术，掌握当今主流 操作系统的应用模式和管理方法，了解其运行环境和实现细节，为今后学习、剖 析和开发新的操作系统打下坚实的基础。 三、教学内容和基本要求 三、教学内容和基本要求 重点掌握内容： ? 操作系统的作用和目的、功能及特征，操作系统的发展历程，现代操 作系统的结构及设计模式， 实时及嵌入式系统结构， 安全性、 网络化、 多媒体、视窗和硬件发展对操作系统带来的影响。 ? 常用系统调用的概念、使用方式与应用实例。 ? 并发程序，进程与线程，同步与互斥，虚拟内存，逻辑设备，缓冲区 及文件目录等重要概念。 ? 进程调度、线程调度，进程通信、进程同步的管理、策略与实现机制， 主流操作系统的进程与线程管理特点。 ? 存储请求分页管理和段页式管理的算法与实现机制。 ? 文件结构，文件存储空间的管理，文件的共享与保护，文件的目录管 理，文件操作实现。 ? I/O 软件层次结构，I/O 缓冲管理与基本设备的实现机制。 掌握： ? 操作系统的分类，有关操作系统的灵活性、安全性、兼容性的设计问 题。 ? 用户接口的基本概念，用户系统状态及其保护，以及用户/系统状态 转换到核心态的原理。 ? 进程的状态及转化，进程控制块的结构，并发执行的优缺点，进程与 程序、作业的区别，信号量机制及其应用、生产者-消费者模型与读、 写者模型、消息缓冲通信和信箱通信，死锁的产生、条件及其预防措 施。 ? 存储管理的分配和淘汰策略， 系统颠簸和工作集， 高速缓存及其作用， 分页和分段存储管理的主要区别。 ? 文件中的数据，顺序文件和非顺序文件，目录的内容和结构，文件的 命名、搜索、访问和备份。 ? I/O 管理体系，I/O 设备分类，设备独立性，缓冲策略，磁盘设备的 特性及调度，盘块的交叉编址及信息的优化分布。 理解： ? 作业与作业步的定义、作业的状态和基本类型。 ? 存储管理的目的和功能，覆盖与交换技术。 ? 文件操作的系统调用形式及应用。 ? 通道技术、 设备控制器及其构成、 循环 I/O 测试方式、 中断控制方式、 DMA 方式、通道控制方式，磁盘高速缓存、RAID、RAM 盘，设备分配 的实施。 ? 系统安全概论，保护、访问和身份验证，保护模型和加密技术。 供参考的学时要求： 总学时 64 学时； 课堂授课 54 学时； 实验教学学时 10 学时 （课外 8 学时） 。 四、实验（上机）内容和基本要求 四、实验（上机）内容和基本要求 计算机操作系统的课内实验可以按以下三个方面安排： 对常用的系统调用 命令的使用方式有一个较熟练的掌握； 对典型操作系统的编程基础知识和机制 进行学习和了解；运用一些重要的系统调用编写程序模块，对操作系统中的一些 重要概念和典型算法进行实现或验证。 ? Linux 安装及其常用命令 ? 学习使用 vi 编辑器、学习 Shell 解释程序的基本结构和工作原理 ? 用程序实现 fork()的基本功能、文件操作，共享与保护 ? 进程创建、缓冲管理、分区管理、银行家算法等程序实现与仿真运行 ? 分析 Linux 中的一些核心代码 五、各教学环节学时分配 五、各教学环节学时分配 学时 学时 讲课 讲课 习题课 习题课 讨论课 讨论课 实验课 实验课 其他 其他 合计 合计 第一章第一章 4 4 2 2 6 6 第二章 第二章 2 2 3 3 5 5 第三章 第三章 16 16 4 4 20 20 第四章 第四章 14 14 3 3 17 17 第五章 第五章 12 12 3 3 15 15 第六章 第六章 6 6 3 3 9 9 项 目 六、对学生能力培养的要求 六、对学生能力培养的要求 近些年来计算机操作系统和其抽象机制相对于上层应用软件变得更加复杂， 这就要求学生在系统学习内部算法实现和数据结构之前对操作系统有较深入的 理解和整体的把握。 因而本课程在对学生培养方面不仅强调对基本原理和设计原 则的认知能力上、 更强调对其实现的分析能力以及将操作系统的许多思想用于计 算机其他领域的运用能力上。 七、考核方法：闭卷考试、平时作业和课内实验相结合七、考核方法：闭卷考试、平时作业和课内实验相结合 撰写人：张 羽 制定日期： 2005 年 3 月 17 日 审定人：苗克坚、周兴社 审定日期： 2005 年 4 月 12 日 学院审查意见：同意启用 主管院长： 樊晓桠