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课程编号: 241012
适用专业:计算机科学与技术
开课时间: 三年级下学期
学 时 数: 64
学 分 数: 3.5 
执 笔 者:傅秀芬
修定日期: 2004年2月

 
—.课程的性质和目的

 

   本课程是计算机科学与技术专业的主要专业基础课和主干课。 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。 本课程的学习目

的在于使学生掌握 操作系统的基本概念、 基本原理、设计方法和实现技术, 具有初步分析实际操作系统的能力

,为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。

 

二. 课程教学内容和学时分配 (共 64学时,其中讲课56学时,实验8学时)

 


第一章 操作系统引论
(4学时)

 

  主要内容:操作系统的目标、作用和模型 , 操作系统的基本类型, 操作系统的特征及功能, 操作系统的发展

,操作系统的结构设计。

  知识点及要求: 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。


第二章 进程管理 (8学时)

  主要内容: 进程的基本概念, 进程的控制,进程的同步与互斥 , 经典进程的同步问题 , 管程机制,进程通

信,线程。

  知识点及要求: 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 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。

 


第三章  处理机调度与死锁 (4学时)


  主要内容: 处理机调度的基本概念, 调度算法,实时调度,多处理机系统中的调度, 产生死锁的原因和必

要条件, 预防死锁的方法,死锁的检测与解除。

  知识点及要求: 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。

 


第四章 存储管理 (10学时)

 

  主要内容:存储管理的目的与功能 , 程序的装入和链接,连续分配存储管理方法,分页存储管理, 虚拟存储器

的基本概念, 请求分页存储管理方式, 页面置换算法, 分段存储管理 , 段页式存储管理。

  知识点及要求: 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。

 

第五章  设备管理 (6学时)

 

  主要内容: I/O系统的组成,I/O控制方式,缓冲管理,设备分配,设备处理,SPOOLING技术, 磁盘存储器管理。

  知识点及要求: 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。

 


第六章 文件系统
(8学时)

 

  主要内容:文件和文件系统 ,文件逻辑结构, 外存分配方法, 外存分配方法,目录管理,文件共享与保护,数

据一致性控制。

  知识点及要求: 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。

 


第七章 操作系统接口(作业管理)
(4学时)

 

  主要内容: 作业管理和调度,用户与操作系统之间的接口 ,系统调用, UNIX shell功能及系统调用, 图形用户接

口及操作。

  知识点及要求: 本章的学习目的是使学生了解操作系统向用户提供的各种接口和作业管理功能。要求掌握命令控制界

面接口和系统调用,理解作业进入,作业调度和作业的控制。了解UNIX shell功能及系统调用,和图形用户接口。

 


第八章 网络操作系统
(4学时)

 

  主要内容:客户/服务器模式,网络操作系统的功能,网络操作系统提供的服务,支持Internet与Intranet的

功能和服务,Windows NT。

  知识点及要求: 本章的学习目的是使学生了解网络操作系统和 Windows NT。要求理解网络操作系统提供的功

能和服务,并了解客户/服务器模式及Windows NT网络命令。

 


第九章 系统安全性
(2学时)

 

  主要内容:数据加密技术,认证技术;访问控制技术;防火墙技术

  知识点及要求: 本章学习的目的是使学生能初步建立起系统安全性的概念。要求 掌握数据加密、数字签名和

认证的基本概念,了解访问控制技术和防火墙技术。

 


第十章 UNIX系统内核结构
(6学时)

 

  主要内容: UNIX概述,UNIX进程管理,UNIX存储管理, UNIX设备管理,UNIX文件管理。

  知识点及要求: 本章学习的目的是使学生了解 UNIX系统内核结构,具备初步分析实际操作系统的能力。要求

学生了解UNIX系统的特征及内核结构,理解UNIX系统对各种资源的管理。

 


三. 课程教学的基本要求

 

  本课程是计算机专业学生必修的一门专业基础课和主干课 , 理论性较强。课程包括课堂教学与实践教学两大

部分,课堂教学在方法上,采用课堂讲授,课后自学,课堂讨论等教学形式。实践教学部分包括实验和课程设计。

 


    课堂讲授

  课堂教学主要介绍操作系统的基本概念、基本结构及运行环境;操作系统原理、设计方法和实现技术;操作

统的演化过程、发展研究动向、新技术以及新思想;介绍有代表性的、典型的操作系统实例。内容包括:操作系统

概论、 进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、操作系统接口、网络操作系统、系统安全性及UNIX系统内核

结构等部分。其中,进程管理是全书中最重要的一章。在教学中要求学生重点掌握操作系统的基本概念、基本原理

和基本方法。在教学内容组织方式上尽量采用实际的操作系统与传统教学内容融合并重的形式。并将实验环节贯穿

课程教学的过程,加强学生对操作系统知识的理解,培养学生分析问题、解决问题 和实际动手能力。

 


   
课后自学


   为了培养学生整理归纳,综合分析和解决问题的能力,每章都安排一部分内容作为自学,课上教师只给出自

学提纲,课后由学生根据参考网站和参考书自学。



    课堂讨论及习题课

   教师应精选论题,认真组织课堂讨论,安排重点发言(可在讨论前让学生先到网上查资料准备),充分调
动每

一位学生的积极性,并做好总结。

  习题课以典型例题分析及综合性的练习为主。(课时已包 括在前述学时分配中)。

 


    课外作业

   课外作业的内容选择基于对基本理论、基本原理和基本方法的理解和巩固,每章都应选择一定的题目让学生

练习,另外,可增加一些综合练习题,培养学生的分析问题和综合能力。



    平时测验
  

  为及时了解教学情况,可适当安排平时课堂测验,但每次测验不超过 30分钟。

 


    实验  (共做4次实验,每次2学时)

   以下四个实验要求学生必做,具体要求参见实验指导书。

    进程调度实验

    作业调度实验

    存储管理实验

    文件管理实验

 


    考试
  

  期末采用闭卷考试形式

  总评成绩:课外作业,平时测验及学习态度,实验占 30% ;期末闭卷考试占 70% ;



四、本课程 必备知识

  先修课程: 《数据结构》、《计算机组成原理》、《程序设计》。

 

 

五、采用教材与教学参考资料

 

教 材: 计算机操作系统(修订版) 汤子瀛等 西安电子科技大学出版社 2001 年

参考书:

书 名

作 者

出 版 社

年 份

计算机操作系统教程 ( 第二版 )

张尧学、 史美林

清华大学出版社

2000 年

Modern Operating System

现代操作系统

A.S.Tanenbaum 著,陈向群等译

机械工业出版社

2002 年

操作系统基础

屠祁、屠立德

清华大学出版社

2000 年

操作系统

吴企渊 梁燕

清华大学出版社

2003 年

操作系统教程

陈向群、杨芙清

北京大学出版社

2001 年

Windows 操作系统原理

尤晋元、史美林

机械工业出版社

2001年

计算机操作系统教程

周长林 左万历

高等教育出版社

2002 年

操作系统教程

徐甲同

西安电子科技大学出版社

2000 年

Operating Systems:Design and Implementation 2nd Ed

Andrew S. Tanenbaum etc

清华大学出版社

2000 年

Operating System Concepts(Sixth Edition) 

Abraham Silberschatz etc

高等教育出版社

2002 年

 

参考网站:

  

  IT之源-实时操作系统(资料):http://www.iturls.com/techhotspot/th_realtimeos.asp#2

  操作系统原理教案: http://bbs.csai.cn/BBSOldArticle/X5/B618DA73-5D2D-4351-8CA6-FAABE20023D2.html

 清华大学-操作系统教程:   http://download.csdn.net/source/204790

  中山大学 网上课堂:  http://www.cs.sysu.edu.cn/OS-course/

  中国 linux论坛:   http://www.linuxforum.net/

  linux教程: http://www.knowsky.com/article.asp?typeid=60

  计算机操作系统视频教程(清华大学): http://www.gdzs163.cn/spjc/2007/1115/down_9497.html

  计算机操作系统原理(电子科技大学) 50讲: http://www.cozol.com/sys/sys/200707/384.html

  linux视频教程: http://tech.163.com/special/000915SN/stLinuxstu.html

  各种操作系统的网址: http://www.examlink.com/technology/os.htm

  中国Linux公社: http://www.linuxfans.org/nuke/index.php