计算机操作系统教学大纲

遵义师范学院课程教学大纲

计算机操作系统教学大纲

课程编号适用专业计算机科学与技术

学时数 72 学分数 4

执笔人及编写日期杨茂强 2006年2月第12

审核人及审核日期

系别计算机科学系教研室软件与理论

编印日期 2006年7月

一、课程性质和教学目的：

1.课程授课对象：计算机科学与技术专业本科学生

2课程类型：专业基础课

3.在人才培养过程中的地位及作用

本课程是重要的专业基础课，它为用户与计算机硬件之间的交互提供了接口，其主要任务是培养学生理解和掌握计算机操作系统的基本原理和设计技能。学生通过本课程的学习，在熟练掌握常用操作系统基本操作的基础上理解操作系统的基本概念和主要功能，从而为学生以后的学习和工作打下良好基础。

4.在思想、知识和能力等方面达到的教学目标

通过本课程的学习,使学生全面、系统地掌握计算机操作系统的基本概念、基本技术和基本方法;掌握计算机操作系统的组成和各部分的功能;了解计算机操作系统的发展特点、设计的基本原理和方法。

二、课程教学内容：（72学时）

第一章操作系统引论

主要内容：

1.1 作系统目标和作用

1.2 操作系统的发展过程

1.3 操作系统的基本特性

1.4 操作系统的主要功能

1.5 操作系统的结构设计

授课学时：4学时

教学重点：

操作系统的基本特征及功能，操作系统的结构设计

教学难点：

推动操作系统的发展的主要原因，微内核OS结构

教学要求:

了解OS的基本概念，OS的引入及发展。

理解多道程序设计技术，分层式结构和微内核结构。

考核要点：

计算机操作系统发展的阶段和每个阶段的特点及其该阶段的典型操作系统，五大基本功能及特征。

第二章进程管理

主要内容：

2.1 进程的基本概念

2.2 进程控制

2.3 进程同步

2.4 经典进程同步问题

2.5 管程机制

2.6 进程通信

2.7 线程

授课学时：10学时

教学重点:

进程的控制，实现进程同步，进程通信

教学难点：

进程通信机制，利用信号量机制和P、V操作解决进程的同步问题

教学要求:

理解进程和线程的基本概念，进程间的通信机制

掌握进程的同步，进程的状态及其转换，进程控制原语，用 P、V操作解决进程同步问题。考核要点：

进程与线程的概念，进程控制，进程同步与通信，信号量机制。

第三章处理机调度与死锁

主要内容：

3.1 处理机调度的基本概念

3.2 调度算法

3.3 实时调度

3.4 多处理机系统中的调度

3.5 产生死锁的原因和必要条件

3.6 预防死锁的方法

3.7 死锁的检测与解除

授课学时：10学时

教学重点:

各种调度算法，死锁产生的必要条件和充分条件，死锁的预防，死锁的检测和解除

教学难点:

银行家算法避免死锁，最低松弛度优先调度算法，成组调度方式

教学要求:

理解处理机调度和死锁的基本概念，银行家算法和死锁的检测及恢复。

掌握常见的调度算法，死锁的产生的必要条件和充分条件，死锁的预防和避免方法，

考核要点：

调度的基本概念，类型，处理机调度算法，死锁的定义及处理方法。

第四章存储器管理

主要内容：

4.1 程序的装入和链接

4.2 连续分配方式

4.3 基本分页存储管理方式

4.4 基本分段存储管理方式

4.5 虚拟存储器的基本特征

4.6 请求分页存储管理方式

4.7 页面置换算法

4.8 请求分段存储管理方式

授课学时：8学时

教学重点：

基本分页分段存储管理方式，虚拟存储，页面置换算法

教学难点：

地址变化机构，页面置换算法，缺页中断率

教学要求：

理解虚拟和共享的概念，内存的分配方式，程序的装入过程。

掌握分页和分段存储管理技术，段页式存储管理技术，页面置换算法，重定位，面共享的实现方法式，地址变换机构。

考核要点：

内存的分配方式，虚拟存储器的概念，特征及实现，分页与分段，页面置换算法

第五章设备管理

主要内容：

5.1 I/O系统

5.2 I/O控制方式

5.3 缓冲管理

5.4 设备分配

5.5 设备处理

5.6 磁盘存储器管理

授课学时：10学时

教学重点：

I/O控制方式,缓冲管理, 磁盘存储器管理。

教学难点：

SPOOLING技术，磁盘调度算法

教学要求：

了解缓冲技术和Spooling技术

理解操作系统处理用户I/O请求的基本过程，磁盘调度算法。

掌握通道、缓冲、设备独立性的概念，I/O控制方式，设备分配技术和设备管理程序功能，考核要点：

四种I/O控制方式，磁盘调度算法，设备分配和设备处理过程，中断处理过程。

第六章文件管理

主要内容：

6.1 文件的文件系统

6.2 文件的逻辑结构

6.3 外存分配方式

6.4 目录管理

6.5 文件存储空间的管理

6.6 文件共享与保护

6.7 数据一致性控制

授课学时：6学时

教学重点：

文件的逻辑结构和物理结构，目录管理，文件存储空间的管理，文件共享与保护

教学难点：

目录管理，文件存储空间的管理

教学要求：

理解文件系统的概念，文件的使用，文件系统的层次模型，数据一致性控制，文件的结构，文件的逻辑结构和物理结构

掌握文件系统的实现过程，不同类型文件的存取方法，文件目录，外存空间管理和文件共享方式。

考核要点：

文件系统的基本概念，目录管理，文件存储空间的管理，文件的共享与保护。

第七章操作系统接口

主要内容：

7.1 联机命令接口

7.2 SHELL命令语言

7.3系统调用

7.4 UNIX系统调用

7.5 图形用户接口

授课学时：8学时

教学重点：

Shell命令，系统调用，UNIX系统调用

教学难点：

系统调用

教学要求：

了解操作系统各类接口的组成，

理解系统调用的基本概念和实现，

掌握终端处理程序和命令解释程序的功能与编写原理，能熟练使用Windows,UNIX等主流操作系统的功能或命令。

考核要点：

接口的类型,功能,实现，系统调用，Shell命令。

第八章网络操作系统

主要内容：

8.1 计算机网络概述

8.2 客户/服务器模式

8.3 网络操作系统的功能

8.4 网络操作系统提供的服务

8.5 Windows NT操作系统

授课学时：6学时

教学重点：

开发系统互联参考模型，客户机/服务器模式，网络操作系统提供的服务，Windows NT

教学难点：

两层C/S与三层C/S模式

教学要求：

了解网络操作系统和Windows NT。

理解网络操作系统提供的功能和服务，客户/服务器模式

Windows NT网络命令。

考核要点：

网络操作系统的功能、提供的服务、WINDOWS NT 操作系统简述。

第九章系统安全性

主要内容：

9.1 引言

9.2 数据加密技术

9.3 认证技术

9.4访问控制技术

9.5防火墙技术

授课学时：4学时

教学重点：

数据加密技术、人证技术、访问控制技术、防火墙技术。

教学难点：

数据加密技术

教学要求：

了解信息安全的威胁，信息安全评价公共准则

理解数据加密技术，认证技术，访问控制技术，防火墙技术

考核要点：

数据加密技术、访问控制技术、防火墙技术。

第十章 UNIX系统内核技术

主要内容：

10.1 UNIX系统概述

10.2 进程控制、通信、同步

10.3存储器管理

10.4设备管理

10.5文件管理

授课学时：6学时

教学重点：

UNIX系统概述、UNIX的进程管理、存储管理、设备管理、文件管理。

教学难点：

UNIX系统的内核结构

教学要求：

了解 UNIX系统的特征

理解 UNIX 系统的内核结构，UNIX的进程管理、存储管理、设备管理、文件管理。

考核要点：

UNIX系统的发展、特征、内核结构；UNIX的进程管理、存储管理、设备管理、文件管理。

三、教学基本要求

1.教学方法、教学手段

由于本课程概念多、较抽象、涉及面广，因此教学形式以讲授方式为主（最好结合Windows或Linux）,为了加强学生对所学内容理解的能力，可以适当要求学生在课余时间做相应的实验（最好是在LINUX 环境下），对关键性概念、整体实现思想方面的问题可辅以课堂讨论的形式，也可根据具体情况适当安排课堂练习。

2.作业与辅导

作业的内容选择基于对基本理论、基本原理和基本方法的理解和巩固，每章都应选择一定的题目让学生练习。另外，可增加一些综合练习题，培养学生的分析问题和综合能力。每章结束后应安排一次辅导

3.考核

该课程的考核采用闭卷考试方式。主要是从知识面广度上考查。总评成绩＝平时作业及考勤 (30%)+

期末考试成绩(70%)。

四、与其它课程的联系与分工

先修课程：计算机组成原理，高级语言程序设计，汇编语言程序设计，数据结构。

后续课程：编译原理，计算机网络等

五、建议教材及参考教材

1．建议教材

[1]计算机操作系统(修订版)，汤子瀛，西北电子科技大学出版社，2005。

2．参考书

[2]计算机操作系统(第二版)，汤子瀛，西北电子科技大学出版社，1996。

[3] 计算机操作系统教程(第二版) 张尧学、史美林 ,清华大学出版社 2000年

六、学生阅读书目及参考文献

[1] 操作系统教程(第三版)，孙钟秀，高等教育出版社，2003。

[2] 操作系统教程陈向群、杨芙清北京大学出版社

[3] UNIX系统基础陈慧蓉编著清华大学出版社 1998

[4] 深入学校UNIX 刘祖亮编著清华大学出版社 1997

[5] Unix系统内幕 Uresh Vahalia 人民邮电出版社 2003