《计算机操作系统》教学大纲

课程编号:135020

课程名称:《计算机操作系统》

学时/学分:80学时/4.5学分

适用专业:计算机科学与计算、网络工程专业

开课系或教研室:计算机学院

一、课程性质与任务

1．课程性质:本课程是计算机科学与技术专业的专业基础课

2．课程任务:《计算机操作系统》是计算机专业的专业基础课，是一门涉及较多知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象和涉及面广。

操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。因此本课程的目的与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、课程教学基本要求

1．课时:理论:64。

2．教学方式:采用理论与实践相结合的方式进行教学。

3．成绩考核:本科课程采用闭卷考试，内容以大纲所列重点为主。

三、课程教学内容

（一）操作系统引论

1．教学目的及要求:

学习本章的目的是使学生建立起OS的基本概念。要求了解OS的引入和发展，理解多道程序设计技术，掌握操作系统的功能和特征，了解分层式结构和微内核结构。

2．教学内容:

（1）操作系统的目标和作用；

（2）操作系统的发展过程；

（3）操作系统的基本特性；

（4）操作系统的主要功能；

OS结构设计。

3．重点与难点:

（1）操作系统的目标和作用；

（2）操作系统的基本特性；

（3）操作系统的主要功能。

（二）进程管理

1．教学目的及要求:

本章的学习目的是使学生建立起进程的概念。进程是OS中最重要的基本概念，本章是全书中最重要的一章。要求掌握进程的概念，进程的状态及其转换，进程控制原语，用Wait、Signal（或P、V）操作解决进程同步问题，了解进程间的通信，了解线程的概念。

2．教学内容:

（1）进程的基本概念；

（2）进程控制、进程同步；

（3）经典进程的同步问题；

（4）进程通信；

（5）线程。

3．重点与难点:

（1）进程的基本概念；

（2）进程控制；

（3）进程同步；

（4）经典进程的同步问题。

（三）处理机调度与死锁

1．教学目的及要求:

本章的学习目的主要是使学生理解和掌握处理机调度和死锁的基本概念，要求掌握进程调度和常见的调度算法，掌握死锁的概念和产生的必要条件，掌握死锁的预防和避免方法，了解银行家算法，死锁的检测及恢复。

2．教学内容:

（1）处理机调度的层次；

（2）调度队列模型和调度准则；

（3）调度算法；

（4）实时调度；

（5）产生死锁的原因和必要条件；

（6）预防死锁；

（7）避免死锁的方法；

（8）死锁的检测与解除。

3．重点与难点:

（1）处理机调度的层次；

（2）调度算法；

（3）避免死锁的方法。

（四）存储器管理

1．教学目的及要求:

本章的目的是使学生了解各种存储器管理的方式和它们的实现方法。要求掌握重定位、虚拟存贮器、动态链接和共享的概念以及实现方法；掌握分区、页式与请求页式、段式与虚拟段式的实现原理和地址变换。了解段页式存储管理技术，虚存中的置换算法。

2．主要内容:

（1）存储器的层次结构、程序的装入和链接、连续分配方式、基本分页存储管理方式、基本分段存储管理方式、虚拟存储器的基本概念；

（2）请求分页存储管理方式、页面置换算法、请求分段存储管理方式。

3．重点与难点:

（1）存储器的层次结构、连续分配方式、基本分页存储管理方式、虚拟存储器的基本概念；

（2）请求分页存储管理方式、页面置换算法。

（五）设备管理

1．教学目的及要求:

学习本章的目的是使学生了解操作系统处理用户I/O请求的基本过程。要求掌握通道、缓冲、设备独立性的概念，掌握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，掌握设备分配技术，设备管理程序功能，理解缓冲技术和Spooling系统及磁盘调度算法。

2．主要内容:

（1）I/O系统；

（2）I/O控制方式；

（3）缓冲管理；

（4）I/O软件；

（5）设备分配；

（6）磁盘存储器的管理；

（7）Spooling系统及磁盘调度算法。

3．重点与难点:

（1）设备独立性的概念；

（2）掌握I/O控制方式及设备驱动程序；

（3）Spooling系统及磁盘调度算法。

（六）文件管理

1．教学目的及要求:

本章的学习目的是使学生掌握文件系统的基本概念和实现过程。要求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，掌握文件目录，外存空间管理及文件共享方式，了解文件系统的概念、文件的使用、文件系统的层次模型。

2．主要内容:

（1）文件和文件系统；

（2）文件的逻辑结构；

（3）外存分配方式；

（4）目录管理；

（5）文件存储空间的管理；

（6）文件共享与文件保护；

（7）数据一致性控制。

3．重点与难点:

（1）文件的逻辑结构；

（2）物理组织及对不同类型文件的存取方法；

（3）掌握文件目录；

（4）外存空间管理及文件共享方式。

四、学时分配表

五、教材及参考书

教　材:《计算机操作系统 第四版》 主　编:汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子赢

出版社:西安电子科技大学出版社

参考书:《操作系统基础》 主　编:屠祁、屠立德

出版社:清华大学出版社

《操作系统教程》 主　编:陈向群、杨芙清

出版社:北京大学出版社

《Windows 操作系统原理》 主　编:尤晋元、史美林

出版社:机械工业出版社