操作系统原理二、课程的性质、任务及设置目的（一）课程性质与任务操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门专业必修课。

在知识经济蓬勃发展的今天，软件产业占据着核心地位，而操作系统是所有软件的基础，是软件的根本，是计算机系统中的核心系统软件，专门控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源，提供了用户与计算机之间的接口，其性能直接影响到计算机系统的工作效率，所以操作系统是计算机领域中最活跃的学科之一，其发展极为迅速。

通过本课程的学习，使学生能够系统地掌握操作系统基本概念、主要功能、工作原理和实现技术；具有使用操作系统和分析操作系统的能力。

通过实践，理解和掌握Windows操作系统基本工作原理，及使用方法，为以后在操作系统平台上开发各种应用软件或系统软件打下坚实的基础。

（二）前后续课程的安排先修课程：数据结构、汇编语言与微机原理、C语言程序设计等课程；后续课程：Linux内核及驱动开发、嵌入式系统课程设计等课程。

三、课程目标（一）总体目标本课程以培养系统分析与创新能力为目标，坚持“理论指导实践、实践强化理论”的教学改革指导思想，综合了基础理论教学、课程实践教学、最新技术追踪等多项内容，教学内容兼顾基础性和前瞻性。

通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统核心软件的本质，一方面实现对学生专业基础知识的综合与提升，帮助学生建立系统、完整的专业基础理论体系，培养学生初步的系统分析与设计能力，培养学生的创新型思维和实践动手能力；另一方面使学生从深层次了解操作系统的组成、结构和功能，增强学生大型系统软件的开发能力，并注重专业素养的不断提高，为学生以后参与系统软件分析和开发奠定基础。

（二）具体目标1. 知识目标通过本课程的学习，学生应具备以下知识目标：（1）掌握操作系统的基本概念和原理，并对计算机操作系统有整体的理解；（2）了解组成计算机操作系统各模块的工作过程及相关的算法；（3）掌握处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理和用户接口相关知识；（4）了解计算机操作系统最新的技术发展。

2. 能力目标通过本课程的学习，学生应具备利用专业知识解决实际问题的能力。

3. 素质目标通过系统知识的学习，培养学生的逻辑思维、类比思维和创新思维，提高学生的专业知识素养，为学习后续课程打下坚实的基础。

四、课程设置思路（一）课程设置的依据该课程设置的依据，主要针对人才培养方案中职业的需要和学生自我发展的需求，注意学生素质教育与科学技术教育的交叉融合。

（二）课程目标、内容设置的依据课程目标应坚持综合性原则，课程结构应坚持灵活性原则，课程功能应坚持多元性原则。

（三）课程目标实现的途径以上所确定的课程目标主要通过教师课堂讲授、学生课堂练习、教师与学生课堂讨论、学生课堂课后作业、期末考试等几种方式来实现。

五、教学内容、基本要求与学时分配（一）课程教学内容第一章操作系统引论（2学时）教学目的与要求：了解操作系统的目标和作用，操作系统的发展过程，掌握操作系统的基本特征和功能，操作系统的结构设计。

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）操作系统的基本特征和功能。

（4）操作系统的结构设计。

本章重点：操作系统的目标作用、基本特征和功能本章难点：操作系统的目标作用、基本特征和功能，操作系统的结构设计第二章进程管理（6学时）教学目的与要求：了解进程的基本概念，掌握进程同步和互斥，掌握进程通信和线程的概念。

教学内容：（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。

（5）管程机制。

（6）进程通信。

（7）线程。

本章重点：进程的概念、进程的同步与互斥本章难点：进程的同步与互斥、线程第三章处理机调度与死锁（6学时）教学目的与要求：掌握处理机调度算法和死锁的应用。

教学内容：（1）处理机调度的基本概念。

（2）调度算法。

（3）实时调度。

（4）多处理机系统中的调度。

（5）死锁的基本概念。

（6）死锁的检测与解除。

本章重点：进程的概念、进程的同步与互斥本章难点：进程的同步与互斥、线程第四章存储器管理（6学时）教学目的与要求：掌握分页存储管理，分段存储管理，段页式存储管理和虚拟存储管理，请求分页存储管理。

教学内容：（1）存储器管理的基本概念。

（2）连续分配方式。

（3）基本分页存储管理方式。

（4）分段式存储管理方式。

（5）信息的共享与保护。

（6）虚拟存储器的基本概念。

（7）请求分页存储管理方式。

（8）置换算法。

（9）请求分段存储管理方式。

本章重点：基本分页存储管理方式、分段式存储管理方式本章难点：虚拟存储器的基本概念、请求分页存储管理方式第五章设备管理（4学时）教学目的与要求：掌握I/O控制方式和SPOOLing技术，熟悉磁盘存储管理。

教学内容：（1）I/O系统的硬件组成。

（2）I/O控制方式。

（3）缓冲管理。

（4）设备分配。

（5）SPOOLing技术。

（6）设备处理。

（7）磁盘存储管理。

本章重点：I/O控制方式、SPOOLing技术本章难点：SPOOLing技术第六章文件管理（2学时）教学目的与要求：掌握文件和文件系统，熟悉文件存储空间的管理。

教学内容：（1）文件和文件系统。

（2）文件的逻辑结构。

（3）外存的分配方式与文件的物理结构。

（4）文件存储空间的管理。

（5）目录管理。

（6）文件共享。

（7）文件系统的可靠性。

（8）数据一致性控制。

本章重点：文件的逻辑结构、外存的分配方式与文件的物理结构本章难点：文件存储空间的管理、目录管理第七章操作系统接口（2学时）教学目的与要求：掌握系统调用的相关知识。

教学内容：（1）联机命令接口。

（2）脱机命令接口。

（3）系统调用。

（4）图形用户。

本章重点：系统调用本章难点：系统调用第八章网络操作系统（2学时）教学目的与要求：熟悉网络操作系统的相关知识。

教学内容：（1）计算机网络概述。

（2）客户/服务器模式。

（3）网络操作系统的功能。

（4）网络操作系统提供的服务。

（5）支持Internet与Intranet的功能和服务。

（6）Windows NT。

本章重点：网络操作系统的功能本章难点：网络操作系统的功能第九章系统安全性（2学时）教学目的与要求：了解数据加密，访问控制技术等关于系统安全性的知识。

教学内容：（1）安全威胁。

（2）数据加密技术。

（3）认证技术。

（4）访问控制技术。

本章重点：数据加密技术本章难点：访问控制技术（二）实验（实训）教学内容实验（实训）项目一进程的建立及通信（2学时）1.项目类别：必做2.项目性质：综合3.项目主要目的要求：本实验要求学生掌握进程的创建与控制，进程的软中断通信，进程的同步与互斥。

4.仪器设备要求：多媒体计算机5.实验考核方法：随堂测试、实验报告实验（实训）项目二进程调度（2学时）1.项目类别：必做2.项目性质：综合3.项目主要目的要求：本实验要求学生掌握消息的创建，发送和接收。

4.仪器设备要求：多媒体计算机5.实验考核方法：随堂测试、实验报告实验（实训）项目三内存管理（2学时）1.项目类别：必做2.项目性质：综合3.项目主要目的要求：本实验要求学生掌握实现请求分页式存储管理的模拟，从而深刻地理解分页式管理的原理。

4.仪器设备要求：多媒体计算机5.实验考核方法：随堂测试、实验报告实验（实训）项目四文件系统设计（2学时）1.项目类别：必做2.项目性质：综合3.项目主要目的要求：本实验要求学生掌握通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。

4.仪器设备要求：多媒体计算机5.实验考核方法：随堂测试、实验报告六、课程实施建议（一）教学模式采用传递接受式。

（二）教学方法采用理论与实践操作相结合的方法。

（三）教学手段师生互动、讲授。

七、考核与评价（一）考核方式笔试、闭卷。

（二）成绩构成平时成绩40%+考试成绩60%。

八、课程教学资源（一）教材选用建议选用“十二五”普通高等教育规划教材。

（二）教材编写建议教材的编写力求反应国内外最新的研究成果，力求结合本国的改革实际，力求基本概念的准确一致，在内容编排上，力求科学合理。

（三）参考书目[1]《操作系统原理》,韩其睿著，清华大学出版社，2013；[2]《操作系统原理》，庞丽萍著，华中科技大学出版社，2015；[3]《计算机操作系统（第四版）》，汤小丹著，西安电子科技大学出版社, 2014。

九、附录（一）编制依据本课程标准根据《2017级计算机科学与技术专业人才培养方案》和《课程标准管理规定》编写。

（二）课程标准审批编写教师：编写日期：教研室审批：审批日期：院（部）审批：审批日期：。