附件1:《操作系统原理》课程教学大纲制定(修订)人: 李灿平、郭亚莎制定(修订)时间: 2006年 7 月所在单位: 信息工程学院一、课程基本信息三、教学内容及基本要求第一章绪论本章简要介绍操作系统的基本概念、功能、分类以及发展历史。

同时讨论研究操作系统的几种观点。

§1.1 操作系统的概念本节介绍操作系统的基本概念，什么是操作系统以及操作系统与硬件软件的关系。

本节重点：操作系统与硬件软件的关系。

本节要求学生理解什么是操作系统，掌握操作系统与硬件软件的关系。

§1.2 操作系统的历史本节按器件工艺介绍操作系统的发展历史。

本节重点：多道程序系统的概念。

本节要求学生了解操作系统的发展历史，理解多道程序系统概念。

§1.3 操作系统的基本类型本节介绍常见的操作系统的类型、特点及适用的对象。

本节重点：批处理操作系统、分时系统、实时系统。

本节要求学生掌握上述三大操作系统的特点及适用对象。

§1.4 操作系统功能本节简单介绍操作系统的五个功能。

处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理）和用户接口。

本节要求学生了解上述功能。

§1.5 计算机硬件简介本节简单介绍计算机硬件系统。

本节要求学生自修。

§1.6 算法的描述本节介绍操作系统管理计算机系统的有关过程所用的描述算法。

本节要求学生掌握本书所采用的描述算法。

§1.7 研究操作系统的几种观点本节介绍研究操作系统的几种观点。

系统管理的观点，用户界面观点和进程管理观点。

本节要求学生了解上述三种观点。

第二章操作系统用户界面本章主要讨论操作系统的两个用户接口，并以UNIX系统为例，简单介绍用户接口的使用操作方法。

§2.1 作业的基本概念本节介绍作业的基本概念，什么是作业及作业组织（结构）。

本节重点：作业的基本概念。

本节要求学生掌握作业的基本概念，了解作业的组织。

§2.2 作业的建立本节介绍作业的几种输入方式和作业的建立过程。

本节重点：联机输入方式和Spooling系统，作业控制块PCB和作业的四个阶段。

本节要求学生了解作业的几种输入方式，理解Spooling系统，掌握作业建立的过程内容。

理解作业的四个基本阶段。

提交、后备、执行以及完成阶段。

§2.3 命令控制界面接口本节介绍操作系统为用户提供的命令接口界面。

介绍命令接口的两种使用方式。

讨论联机方式下操作命令的分类。

本节重点：命令接口的使用方式。

本节要求学生理解命令接口的作用和使用方式。

了解联机方式下操作命令的分类。

§2.4 系统调用本节介绍操作系统提供给编程人员的唯一接口，系统调用。

同时讨论系统调用的分类。

本节重点：编程人员通过系统调用使用操作系统内核所提供的各种功能和系统调用的处理过程。

本节要求学生了解系统调用的分类、理解系统调用的功能、掌握系统调用的处理过程。

§2.5 UNIX用户界面本节简单介绍UNIX系统的发展历史和特点以及UNIX系统结构。

同时讨论UNIX操作命令和系统调用的分类功能和使用方法。

本节重点：UNIX系统的特点。

本节要求学生了解UNIX系统的发展史，掌握UNIX系统的特点，理解UNIX系统操作命令和系统调用的功能。

第三章进程管理本章详细介绍进程和线程管理的有关概念和技术。

§3.1 进程的概念本节介绍进程的基本概念。

通过程序的并发执行，引出进程具有并发性特征的概念。

同时讨论进程的各式各样的定义以及作业和进程的关系。

本节重点：进程的特征。

本节要求学生了解程序的并发执行，掌握进程的特征。

§3.2 进程的描述本节介绍进程的静态描述以及进程上下文结构。

本节重点，进程的上下文结构。

本节要求学生理解进程的静态描述内容，掌握进程控制块PCB的作用和进程上下文结构。

§3.3 进程状态及其转换本节介绍进程的三个基本状态，执行状态，等待状态和就绪状态以及进程状态的扩充。

同时介绍进程状态的转换过程。

本节重点：进程的三个基本状态。

本节要求学生理解进程的状态及转换过程，掌握进程的三个基本状态及转换过程。

§3.4 进程控制本节介绍进程的创建与撤消、阻塞与唤配过程。

同时介绍原语的概念。

本节要求学生了解什么是原语，理解并掌握上述过程。

§3.5 进程互斥本节介绍由于进程的并发特性引起的进程对资源的竞争以及由资源竞争引起的对进程执行速度的直接制约和间接制约。

间接制约就是进程互斥。

本节同时介绍信号量和P、V原语，讨论互斥的几种实现方法。

本节要求学生理解间接制约的原因，掌握临界资源的概念，掌握P、V信号量的定义，掌握实现互斥的方法。

重点掌握用P、V原语操作实现互斥的方法。

§3.6 进程同步本节介绍同步概念以及利用P、V原语操作实现同步的方法。

同时讨论生产者—消费者问题。

本节重点：用P、V原语操作实现同步。

本节要求学生理解直接制约的原因，掌握用P、V原语操作实现同步的方法，理解生产者——消费者问题的描述。

§3.7 进程通信本节讨论进程通信的几种方式，并以UNIX系统为例，介绍管道通信的实现过程。

本节重点：消息缓冲机制。

本节要求学生了解实现进程通信的方法，掌握消息缓机制和管道通信的控制过程。

§3.8 死锁问题本节介绍死锁的基本概念，什么是死锁，死锁的原因以及死锁的排除方法。

本节重点：产生死锁的必要条件。

本节要求学生理解死锁的概念，掌握产生死锁的必要条件，了解死锁的排除方法。

§3.9 线程本节介绍为提高操作系统的执行效率而引入的线程概念。

什么是线程、线程的适用范围，线程的分类以及线程的执行特性。

本节重点：线程的基本概念和线程的执行特性。

本节要求学生掌握线程的基本概念和线程的执行特性，理解线程的运用范围和分类。

第四章处理机调度本章主要介绍处理机管理的功能以及处理机管理的调度策略与算法。

§4.1 分级调度本节介绍处理机调度的分级。

本节重点：处理机调度的功能及分级。

本节要求学生理解处理机的功能和分级，掌握作业调度和进程调度，线程调度。

§4.2 作业调度本节讨论作业调度的功能以及作业调度的目标和性能衡量。

本节重点：作业调度的功能。

本节要求学生掌握作业调度的功能和性能衡量指标。

了解作业调度的实现过程。

§4.3 进程调度本节讨论进程调度的功能及实现方法。

同时简单介绍进程调度性能的评价方法。

本节重点：进程调度的功能和实现过程。

本节要求学生掌握进程调度的功能和实现过程，理解进程调度的时机，了解进程调度的性能评价。

§4.4 调度算法本节讨论各种常用的进程调度算法和作业调度算法。

同时定性讨论各种算法的性能。

本节重点：多级反馈轮转法和优先级法。

本节要求学生理解各种常用的调度算法。

§4.5 算法评价本节主要利用解析方法来分析几种常用调度算法的性能。

本节要求学生了解算法评价的解析方法，掌握分析的结论。

§4.6 实时系统调度方法本节介绍实时系统的特点和常用的调度算法，以时限调度算法为例讨论实时系统调度的实现方法。

本节重点：实时系统的特点和时限调度算法。

本节要求学生掌握实时系统的特点和时限调度算法，了解实时系统的调度算法的分类，理解频率单调调度算法。

第五章存储管理本章介绍存储管理的常用方法。

讨论分区、分页以及分段和段页式管理的特点以及实现原理。

同时介绍实现虚拟存储器的重要依据，局部性原理。

§5.1 存储管理的功能本节介绍存储管理的功能，内存分配与回收、地址变换、内存扩充、数据保护与共享等以及虚拟存储器的概念。

本节重点：虚拟存储器的概念。

本节要求学生掌握虚拟存储器的概念，掌握存储管理的功能。

§5.2 分区存储管理本节介绍分区管理的基本原理和两种实现方法，固定分区法和动态分区法。

本节重点：动态分区法。

本节要求学生理解分区管理的基本原理，掌握动态分区法。

§5.3 覆盖与交换技术本节介绍多道程序环境下扩充内存的两种方法，覆盖与交换。

本节要求学生理解覆盖技术和交换技术的实现方法。

§5.4 页式管理本节介绍页式管理的基本原理，讨论静态页面管理和动态页式管理的实现方法。

本节重点：地址变换和页面置换。

本节要求学生理解页式管理的基本原理，理解并掌握动态页式管理。

掌握页式管理中地址变换的实现过程和页面置换的算法。

§5.5 段式与段页式管理本页分别介绍段式和段页式管理的基本原理与实现方法。

本节重点：地址变换和缺段中断。

本节要求学生理解段式与段页式管理的基本原理，掌握地址变换的实现方法以及与页式管理的区别。

§5.6 局部性原理和抖动问题本节介绍实现虚拟存储器的依据局部性原理。

同时讨论系统抖动问题。

本节重点：局部性原理。

本节要求学生理解局部性原理和抖动问题。

第六章进程与存储管理示例本章以UNIX System V为例，介绍进程管理和存储管理的实现方法。

§6.1 UNIX进程和存储管理简介本节简单介绍进程与存储管理的一些高层次特性。

本节重点：UNIX系统结构。

本节要求学生掌握UNIX系统结构，理解用户态和系统态。

§6.2 UNIX进程结构本节讨论UNIX System V中进程的虚拟地址空间，并介绍进程的上下文和进程的状态及转换。

本节重点：进程的状态和状态转换。

本节要求学生理解进程的虚拟地址结构和进程上下文，掌握进程的状态和状态转换过程。

§6.3 进程控制本节介绍进程树的概念，同时讨论进程创建与终止的实现过程。

本节重点：进程树的概念。

本节要求学生掌握进程树的概念，理解进程创建和终止的实现过程。

§6.4 进程调度本节介绍UNIX系统进程调度的基本原理和实现方法。

本节重点：调度标识的设置和调度策略。

本节要求学生了解进程调度所涉及的问题，理解调度标识和调度策略，理解进程调度的实现过程以及交换的实现过程。

§6.5 进程通信本节介绍UNIX进程通信的三个部分，低级通信、管道通信和进程间通信IPC。

同时讨论IPC的三种通信机制。

本节重点：进程间通信IPC。

本节要求学生了解进程通信的三部分内容。

理解进程间通信IPC的实现过程。

§6.6 UNIX存储管理本节介绍UNIX System V进行存储管理所采用的请求调页和交换技术。

本节重点：内存的分配与释放以及地址变换。

本节要求学生理解虚拟空间的划分和管理思想，掌握内存分配与释放以及地址变换的原理，理解请求调页和交换技术的实现过程。

第七章文件系统本章介绍文件系统的基本概念。

主要讨论文件的组织结构、存取结构、保护以及文件系统空间管理等问题。

同时讨论文件系统的使用方法和文件系统的层次模型。

§7.1 文件系统的概念本节介绍文件系统的基本概念，什么是文件和文件系统以及文件系统的分类。