1 《操作系统》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码： 课程名称：操作系统 英文名称：operating system 课程类别：专业课 学 时：54 学 分：4 适用对象: 全校本(专)科计算机专业 考核方式：考试 先修课程：计算机组成原理、C语言程序设计和数据结构
二、课程简介 《计算机操作系统》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。通过学习使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成；计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语；了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法；对常用计算机操作系统(Dos、Windows和Unix或 Linux) 会进行基本的操作使用和维护。
三、课程性质与教学目的 《计算机操作系统》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。通过学习使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成；计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语；了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法；对常用计算机操作系统(Dos、Windows和Unix或 Linux) 会进行基本的操作使用和维护。
掌握计算机操作系统的基本概念、新名词、术语及设计思路和方法技巧，掌握一种操作系统的安装、使用和简单维护。
课程基本要求： (1)熟悉操作系统的用户界面(命令、图形、系统调用等)； (2)了解操作系统的分类、功能、结构及其在计算机系统中的地位和作用； (3)掌握操作系统的基本理论、设计方法和实现技术； 2
(4)具有初步的操作系统开发和维护能力。 四、教学内容及要求 第一章 绪论 内容： 1．操作系统的概念 2．操作系统的历史 3．操作系统的基本类型（ 4．操作系统的功能 5．研究操作系统的几种观点 熟练掌握: 1、几种有代表性OS的特点。 2、OS五大管理功能。 3、从资源管理、进程管理、用户界面及结构等几个角度来定义 OS，从而得出什么是操作系统的概念。
掌握:操作系统的定义. 了解:操作系统的历史、操作系统基本类型和、研究操作系统的几种观点. 第二章 作业管理 内容： 1．作业的基本概念 2．作业的建立过程(重点SPOOLING系统). 3. 用户接口 4. 分时作业管理 熟练掌握: 3
1、作业概念. 2、OS用户接口：程序级、作业控制级. 3、作业的建立过程，SPOOLING系统基本思想及其实现. 4、UNIX shell功能及系统调用、并结合Windows，Windows 95/98特点 . 掌握:命令控制界面接口、系统调用。 了解:图形用户接口(GUI, Graphic User Interface). 第三章 操作系统使用举例 内容： 1． 实用操作系统 2． DOS操作系统 3． Linux操作系统 4． Windows操作系统 5. UNIX操作系统 6. 用户管理 7. 配置管理 熟练掌握: 1、几种有代表性操作系统的特点 2、DOS/Windows, Linux/UNIX的使用 3、Linux/UNIX，NT网络操作系统的用户管理和配置 掌握:Linux/UNIX操作系统的使用。 第四章 进程管理 内容： 1．进程概念 2．进程描述 4
3. 过程状态及转换 4. 进程控制 5．进程互斥 6．进程同步 7. 进程通信 8．死锁 9．线程 熟练掌握: 1、进程控制结构，进程与程序区别，现代OS线程的概念，进程二种基本状态及其转换，进程状态细化。
2、进程通信。如何用加锁法实现进程互斥，信号量物理意义，如何用PV操作实现进程的同步和互斥，进程通信原理和特点(着重邮箱通信)。
3、死锁概念，对付死锁的策略，预防死锁、避免死锁银行家算法。如何化简进程。资源图(RAG图)来检测死锁。
4、用PV操作实现进程同步和互斥(生产者消费者问题，读者与写者问题)。 5、PV操作使用不当引起的死锁，各类资源的银行家算法；RAG图化简。 掌握:进程的概念、进程的描述、进程的状态及其转换。 了解: 线程的概念：内核线程、轻量级线程和用户线程。 第五章 处理机调度 内容： 1．分级调度 2．作业调度 3．进程调度 4．调度算法 5．算法评价 5
6．多处理机调度 熟练掌握: 1、进程调度功能及时机、进程上下文切换。 2、几种典型调度算法：FCFS，RR，SF，HRN，HPF，多级反馈队列。
掌握: 1、作业生命期中四种状态转换。 2、调度层次(作业调度、交换调度、进程调度)。 3、作业调度功能与目标。 了解: 调度方法分析与评价、剥夺式与非剥夺式概念。 第六章 存储管理 内容： 1．存储管理功能 2．单道环境下存贮管理 3．分区管理 4．覆盖与交换 5．页式管理 6．段式、段页式管理 7．局部性原理与抖动问题 熟练掌握: 1、动态分区管理原理。 2、页式管理原理，特点，地址映射机构及越界保护，缺页中断及其处理过程。 3、段式管理原理，特点，地址映射机构及越界保护，缺段中断及其处理过程。 4、段页式管理原理，特点，地址映射机构及越界保护。 5、存储管理。 6
掌握: 1、覆盖与交换概念。 2、请求页式管理、段式、段页式地址映射机构及其越界保护。 3、缺页中断及其处理过程。 4、页面置换算法FIFO异常现象。 了解: 存储管理的功能、分区存储管理、局部性原理和抖动问题。 第七章 文件管理 内容： 1. 文件系统概念. 2. 逻辑结构与存取方法 3. 物理结构 4. 存储空间管理 5. 目录管理 6. 存取控制 7．文件使用 8．层次模型 熟练掌握: 1、文件的逻辑结构与存取方式。 2、文件物理结构和存储空间管理、如何实现从文件符号名到文件物理空间的转换。 3、文件目录管理。 4、文件存取控制(以UNIX存取控制表为例)及文件保护。 5、文件操作实质。 掌握: 1、如何实现从文件符号名到文件物理空间的转换。 7
2、文件目录结构。 3、各种基本文件操作的实质。 了解: 文件系统的概念、文件存储空间管理、文件的使用、文件系统的层次模型。 第八章 设备管理 内容： 1．引言 2．数据传送控制方式 3. 中断技术 4．缓冲技术 5．设备分配 6．I／0进程控制 7．设备驱动程序 熟练掌握: 1、中断技术、DMA、通道技术、设备分配、设备驱动及磁盘调度算法。 2、OS设备管理层次结构。 掌握:缓冲技术、I/O进程控制、磁盘驱动及OS设备管理层次结构。 了解: 数据传送方式、设备分配、设备驱动程序。 第三部分 课程实验 一、实验环境 1. SCO UNIX , Linux 和XENIX 之一； 2. ubuntu linux10.10。 二、实验内容 实验一、进程管理（4学时） 实验二、处理机管理和存储器管理（4学时） 8
实验三、文件系统（4学时） 实验四、设备管理（2学时） 实验五、微内核体系结构（４学时） 三、实验要求 １、实验一：通过使用有关进程管理的命令，学会如何注册和退出系统，如何设置和修改口令等，使学生进一步掌握进程的概念及状态，加深对进程管理的理解。
２、实验二：通过使用有关处理机管理、存储器管理和通信的命令，学会使用Desktop图形界面进行一般管理，巩固有关处理机管理和存储器管理的教学内容。
３、实验三：通过使用有关文件和目录的命令，使学生进一步理解文件系统的功能，掌握操作方法，能正确地对文件、目录等实施管理。
４、实验四：学习使用有关文件、数据的转储，终端和打印机等设备的安装、管理，提高设备管理的实际能力。
５、实验五：学习、使用linux命令和图形界面，使学生学会在linux上进行操作。
五、各教学环节学时分配 讲 课 内 容 学 时 1、绪论 4 2、操作系统用户界面 2 3、进程管理 6 4、存储管理 4 5、进程与存储管理示例 4 6、文件系统 4 7、设备管理 4 8、linux文件系统 4 9、Linux内核编译（课程系统练习） 2 10、复习、总结 2 11、实验 18 总计 54
六、推荐教材和教学参考资源 《计算机操作系统教程》 张尧学编著 清华大学出版社 2006 9
七、其他说明 本课程采取上机考试的办法进行期末考试（占总分数的70%），并结合平时成绩（占总分数的30%）综合评定出该课程的成绩。本课程平时成绩主要从期中测验情况、实验情况、出勤情况、课堂表现等几个方面进行考核。 大纲修订人：颜远海 修订日期：2011.09 大纲审定人： 审定日期：