《操作系統(tǒng)》教學大綱
課程名稱：
| 操作系統(tǒng)
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課程編號：
| 408015
| 420013
| 436016
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適用專業(yè)：
| 計算機科學與技術(shù)
| 網(wǎng)絡工程
| 軟件工程
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課程類別：
| 專業(yè)必修課
| 專業(yè)必修課
| 專業(yè)必修課
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課程學分：
| 3.5
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總學時：
| 64
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其中：理論學時
| 48
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實驗學時
| 16
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先修課程：
| C語言程序設計、面向?qū)ο蟪绦蛟O計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
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一、課程的性質(zhì)、目的與任務
操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)質(zhì)量的好壞，直接影響整個計算機系統(tǒng)的性能和用戶對計算機的使用。一個精心設計的操作系統(tǒng)能極大地擴充計算機系統(tǒng)的功能，充分發(fā)揮系統(tǒng)中各種設備的使用效率，提高系統(tǒng)工作的可靠性。
《操作系統(tǒng)》課程是計算機各本科專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。通過學習使學生了解計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展特點、設計技巧和方法；掌握操作系統(tǒng)的基本原理及組成；掌握操作系統(tǒng)的基本概念和相關(guān)的概念、術(shù)語；掌握操作系統(tǒng)的五大基本管理過程，掌握操作系統(tǒng)的基本算法；熟悉計算機操作系統(tǒng)(Windows和Linux)基本的操作與使用。
通過本課程的學習，要求學生達到:
1．熟練掌握計算機操作系統(tǒng)的基本特性、主要功能和操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計
2．掌握進程管理、處理機調(diào)度與管理、存儲器管理、設備管理、文件管理等基本內(nèi)容與實現(xiàn)方法。
3．了解Linux和Windows2003操作系統(tǒng)中所使用的相關(guān)控制技術(shù)
二、課程教學基本內(nèi)容與要求
第一章 操作系統(tǒng)概論
（一）基本教學內(nèi)容
1.1 操作系統(tǒng)概觀
1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展
1.3 操作系統(tǒng)的基本服務和用戶接口
1.4 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運行模型
1.5 流行操作系統(tǒng)簡介
（二）基本要求
教學目的：掌握計算機操作系統(tǒng)的基本概念、理解操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展過程、掌握操作系統(tǒng)所提供的服務與接口類型、了解其結(jié)構(gòu)與運行模型，了解常用的操作系統(tǒng)的基本情況。，
教學重點：重點講解操作系統(tǒng)的基本特征、主要功能、用戶接口與服務
教學難點：操作系統(tǒng)的提供的服務與用戶接口、操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運行模型
第二章 處理器管理
（一）基本教學內(nèi)容
2.1 中央處理器
2.2 中斷技術(shù)
2.3 進程及其實現(xiàn)
2.4 線程及其實現(xiàn)
2.5 Linux進程與線程
2.6 Windows 2003進程與線程
2.7 處理器調(diào)度
2.8 處理器調(diào)度算法
2.9 Linux調(diào)度算法
2.10 Windows 2003調(diào)度算法
（二）基本要求
教學目的：掌握進程的基本概念，中斷技術(shù)、進程控制，進程通信以及線程的概念，掌握各種進程調(diào)度和作業(yè)調(diào)度算法及其實現(xiàn)方法，了解Linux和Windows2003中的調(diào)度算法。
教學重點：進程、線程的概念和控制，各種調(diào)度算法及其實現(xiàn)
教學難點：進程與線程的概念與控制方式、中斷技術(shù)
第三章 同步、通信與死鎖
（一）基本教學內(nèi)容
3.1 并發(fā)進程
3.2 臨界區(qū)管理
3.3 信號量與PV操作
3.4 管程
3.5 進程通信
3.6 死鎖
3.7 Linux同步機制和通信機制
3.8 Windows 2003同步機制和通信機制
（二）基本要求
教學目的：理解由進程并發(fā)而引起的各種問題及其解決策略（如信號量、管程等），掌握進程之間的通信方法，以及解決死鎖的方法，了解Linux和Windows2003中的同步機制和通信機制。
教學重點：信號量、PV操作、進程通信、死鎖
教學難點：經(jīng)典進程同步問題、解決死鎖的方法
第四章 存儲管理
（一）基本教學內(nèi)容
4.1 存儲器
4.2 連續(xù)存儲空間管理
4.3 分頁存儲管理
4.4 分段存儲管理
4.5 虛擬存儲管理
4.6 Intel x86分段和分頁存儲結(jié)構(gòu)
4.7 Linux虛擬存儲管理
4.8 Windows 2003虛擬存儲管理
（二）基本要求
教學目的：了解程序的裝入和鏈接分配方法，掌握連續(xù)存儲分配與管理方法、分頁、分段的存儲管理方式以及頁面的置換算法。了解Linux和Windows2003中的虛擬存儲管理技術(shù)。
教學重點：連續(xù)存儲空間管理，分頁、分段存儲管理方式及其實現(xiàn)算法、各種分配中的地址轉(zhuǎn)換與保護機制
教學難點：地址轉(zhuǎn)換與保護機制、頁面置換算法
第五章 設備管理
（一）基本教學內(nèi)容
5.1 I/O硬件原理
5.2 I/O軟件原理
5.3 具有通道的I/O系統(tǒng)
5.4 緩沖技術(shù)
5.5 驅(qū)動調(diào)度技術(shù)
5.6 設備分配
5.7 虛擬設備
5.8 Linux設備管理
5.9 Windows 2003I/O系統(tǒng)
（二）基本要求
教學目的：掌握四種I/O控制方式，緩沖的概念、設備分配策略及SPOOLing技術(shù)的實現(xiàn)，了解驅(qū)動調(diào)度技術(shù)、I/O硬、軟件原理和Linux和Windows2003中的設備管理技術(shù)。
教學重點：四種I/O控制方式，設備分配技術(shù)、SPOOLing技術(shù)的實現(xiàn)。
教學難點：緩沖的概念，通道技術(shù)、SPOOLing技術(shù)的實現(xiàn)。
第六章 文件管理
（一）基本教學內(nèi)容
6.1 文件
6.2 文件目錄
6.3 文件組織與數(shù)據(jù)存儲
6.4 文件系統(tǒng)其他功能的實現(xiàn)
6.5 Linux文件系統(tǒng)
6.6 Windows 2003文件系統(tǒng)
（二）基本要求
教學目的：掌握文件的基本概念，目錄結(jié)構(gòu)，理解文件的邏輯結(jié)構(gòu)和外存分配方式，掌握文件的功能與實現(xiàn)方法，了解和Linux和Windows2003中文件系統(tǒng)的實現(xiàn)。
教學重點：文件的邏輯結(jié)構(gòu)和外存的分配方式、目錄檢索、文件管理。
教學難點：文件組織與數(shù)據(jù)存儲、文件共享與保護。
第七章 操作系統(tǒng)的安全與保護
（一）基本教學內(nèi)容
7.1 安全性概述
7.2 安全策略
7.3 安全模型
7.4 安全機制
7.5 安全操作系統(tǒng)設計和開發(fā)
7.6 Linux安全機制
7.7 Windows 2003安全機制
（二）基本要求
教學目的：掌握操作系統(tǒng)安全的基本要求，了解操作系統(tǒng)的安全與保護策略、模型、機制等，了解Linux和Windows2003操作系統(tǒng)中的安全機制。
教學重點：操作系統(tǒng)的安全策略與機制
教學難點：安全模型的建立、安全操作系統(tǒng)設計和開發(fā)
第八章 網(wǎng)絡和分布式操作系統(tǒng)
（一）基本教學內(nèi)容
8.1 計算機網(wǎng)絡概述
8.2 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)
8.3 分布式操作系統(tǒng)
8.4 Linux網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)
8.5 Windows 2003網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡服務
（二）基本要求
教學目的：了解網(wǎng)絡和分布式操作系統(tǒng)的基本概念與要求，了解Linux和Windows2003操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)。
教學重點：網(wǎng)絡和分布式操作系統(tǒng)的基本概念與要求
教學難點：網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
三、課程各章節(jié)學時分配
序號
| 內(nèi)容
| 理論學時
| 實驗學時
|
計科
| 網(wǎng)工
| 軟工
| 計科
| 網(wǎng)工
| 軟工
|
1
| 操作系統(tǒng)概論
| 4
| 4
| 4
| 2
| 2
| 2
|
2
| 處理器管理
| 8
| 8
| 8
| 4
| 4
| 4
|
3
| 同步、通信與死鎖
| 8
| 8
| 8
| 4
| 4
| 4
|
4
| 存儲管理
| 10
| 10
| 10
| 4
| 4
| 4
|
5
| 設備管理
| 6
| 6
| 6
| 2
| 2
| 2
|
6
| 文件管理
| 6
| 6
| 6
|
|
|
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7
| 操作系統(tǒng)的安全與保護
| 4
| 4
| 4
|
|
|
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8
| 網(wǎng)絡和分布式操作系統(tǒng)
| 2
| 2
| 2
|
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合計
| 48
| 48
| 48
| 16
| 16
| 16
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四、本課程課外學習與修學指導
由于該課程涉及計算機系統(tǒng)中各種軟硬件資源的管理，內(nèi)容復雜，難度較大，且具有很強的實踐性，所以要學好本課程，必須做到理論與實踐緊密結(jié)合，才能達到較好的學習效果。要求學生多參閱相關(guān)書籍，多做練習，多上機實驗，掌握操作系統(tǒng)的基本原理、主要算法及其實現(xiàn)過程。
五、本課程考核方式及成績評定標準
考核方式：閉卷考試
成績評定方法：本課程的考核是平時成績、實驗成績和期終考試成績相結(jié)合。具體比例為：上課出勤、作業(yè)占20%，實驗占20%，期末考試成績占60%。
其中期未考試總分100分，基礎題占50%，中等難度題占40%，較難題占10%?？荚囶}型主要有：選擇題、填空題、簡答題、計算題、算法題、分析題、綜合應用題等。
六、教材及參考書
教材：《操作系統(tǒng)教程》（第4版），孫鐘秀主編，高等教育出版社，2008年
主要參考書：
[1]《計算機操作系統(tǒng)》 湯子瀛哲鳳屏 湯小丹 編著 西安電子科技大學出版社，2007年
[2]《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》（第三版），（荷）Andrew S.Tanenbaum著，陳向群、馬洪兵譯，機械工業(yè)出版社，2009年7月
[3] 《計算機操作系統(tǒng)教程》（第三版），張堯?qū)W張堯?qū)W，史美林，張高 編著，清華大學出版社出版, 2006年10月
[4]《操作系統(tǒng)原理與應用》（第三版），沈祥玖 李作緯，高等教育出版社，2009年11月
[5]《Linux操作系統(tǒng)實驗教程》，費翔林，高等教育出版社，2009年4月
大綱撰寫人：羊四清
大綱審閱人： 羅如為
教學副主任： 易葉青
編寫日期：2012.6
