课程编码 制订人 殷亚玲 制订日期 2013.10 修订人 孙清 修订日期 2014-6-17 审定组(人) 审定日期 0500006 学 分:3 学 时:54
适用专业:计算机类专业
《操作系统》教学大纲
一、 课程的性质与任务
《操作系统》是计算机类专业的专业基础课程,是后续专业课程的理论基础。本课程讲述计算机操作系统的结构和原理,主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析,对于其中的重要部分辅之以实验,以加深对理论知识的理解和掌握。
通过本课程的学习,使学生掌握计算机操作系统各部分的功能和实现这些功能的体系结构和重要算法;对深入了解计算机的使用、计算机工作的原理以及应用软件的设计和运行起到重要的指导作用;可为后续专业课程的学习、以及提高软件设计水平和计算机应用的技术等奠定坚实的理论基础。
二、与教学计划中前后课程的关系
前导课程:计算机组成原理与系统结构、程序设计基础、算法与数据结构等。 后续课程:软件工程、编译原理等。 二、 教学方法
1、 传统的讲授为主的授课形式,借助PPT课件展示必要信息。
2、 在一种操作系统环境下,通过演示相关的命令以及运行前期准备的程序代码来辅助学生理解实际系
统的构造机理。
3、 教学过程中,在相应章节安排必要的实验。 4、 随课堂内容布置并批改课后作业。
5、 实验教学环节:结合一种实用的操作系统平台实施相关实验,强化实验课程教学,重视学生的实际
动手操作基本技能训练,培养学生掌握操作系统的原理和实际的应用。
四、教学内容组织安排
教学时数及分配:本课程在第四学期开设,教学周为十八周,每周3个学时,总学时为54学时。其中理论教学42学时,实验12学时。
《操作系统》课程的课堂讲授主要包括:操作系统的体系结构;进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与通讯以及进程管理的常用算法; 处理机调度的策略和处理死锁的方法;存储器管理的方案和分配算法;文件系统的运行机制及关键的数据结构;设备与系统的结合方式,设备驱动程序的结构及加载机制。
本课程教学的重点是进程的概念,并以进程管理为主线,协调组织计算机内的硬软件资源。结合进程的管理分析存储管理机制、系统调度机制、文件存储和访问机制以及设备驱动机制。
五、教材编选原则及教材与教学参考书
1、选择教育部组编教材或权威的面向21世纪课程教材,根据我校学生实际情况对教材中部分内容进行充实和调整。
2、参考教材
[1] 汤晓丹.《 计算机操作系统》,西安电子科技大学出版社,2010. [2] 黄刚等.《操作系统教材》,人民邮电出版社,2009. 3、教学参考书:
[1](荷兰)AnderwS.Tanenbaum《现代操作系统》,机械工业出版社,2012. [2] [美]斯托林斯著,陈向群译.《操作系统精髓与设计》,机械工业出版社,2010. [3] Linux内核完全剖析 赵炯 机械工业出版社 2006年1月
六、讲授大纲 (一) 操作系统引论
教学目标:认识操作系统的基本概念和基本结构类型。
主要内容:熟悉操作系统的目标和作用、操作系统的发展过程、操作系统的基本特性和主要功能。 教学重点:操作系统的计本特性和主要功能。 学时:2(教学)+2(实验)
(二)进程管理
教学目标:掌握进程的概念、进程的控制、进程的同步、进程间通信以及进程管理的常用算法
教学内容:认识进程概念引入的必要性,掌握PCB的使用;掌握进程状态转换及其相关控制原语机制;熟悉进程同步和互斥的原理;掌握进程同步编程方法;掌握进程通信过程编程方法。 教学重点:进程的同步、通信以及进程管理的常用算法。 学时:12(教学)+4(实验)
(三) 处理机调度与死锁
教学目标:掌握处理机调度的策略和处理死锁的方法。
教学内容:熟悉处理机调度种类与调度模型;掌握调度基本算法;认识死锁预防和掌握银行家算法的使用;掌握解除死锁的方法。
教学重点:处理机调度的策略及处理死锁的方法。 学时:8(教学)+2(实验)
(四) 存储器管理
教学目标:掌握存储器管理的方案和分配算法。
教学内容:熟悉存储器种类和程序装入内存的方式;掌握存储器分区管理的方法;掌握存储器分页管理的方法;掌握存储器分段管理的方法;掌握页面置换的算法。 教学重点:存储器管理的方案和分配算法。 学时:12(教学)+2(实验)
(五) 文件管理
教学目标:掌握文件管理的组织结构、存取结构以及共享和保护。
教学内容:熟悉文件系统的结构特点;了解磁盘的使用和分配特点;掌握目录结构;熟悉文件共享与保护的原理。
教学重点:文件的逻辑和物理结构。 学时:4(教学)+2(实验)
(六) 设备管理
教学目标:掌握设备管理的方案和设备驱动程序的结构。
教学内容:熟悉设备与系统的硬件连接机制;熟悉设备驱动程序与系统内核通用模块的对接机制;掌握缓冲区技术;掌握磁盘存储器的特点与使用方法。
教学重点:独立于设备的管理机制和设备驱动程序的结构。 学时:4(教学)
七、考核方式
本课程为闭卷考试课程。考核成绩由:
+实验)(
30%)+试卷成绩(70%)构成。 (出勤+作业