操作系統(tǒng)教學大綱

操作系統(tǒng)課程教學大綱課程編碼：N16103010總課時（實踐課時）：45(10)執(zhí)筆者：郭迎九修(制)訂日期：.9合用專業(yè)：軟件工程審閱者：一、課程的性質和學習目的本課程是軟件工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,重要內容是操作系統(tǒng)的基本概念、原理和基本措施等知識。通過對本課程的學習，使學生掌握操作系統(tǒng)的基本概念、原理和基本措施，掌握操作系統(tǒng)的開發(fā)模式、開發(fā)措施和操作系統(tǒng)的分析、設計能力，理解操作系統(tǒng)的發(fā)展方向，培養(yǎng)學生觀測問題、分析問題、處理問題和實際動手能力，為學生后來參與系統(tǒng)軟件分析和開發(fā)奠定基礎。同步養(yǎng)成踏實認真、刻苦鉆研的基本素質，為后續(xù)專業(yè)課學習和參與本專業(yè)的工程實踐打下必要的基礎。二、課程總課時分派總課時講授課時試驗課時實訓課時4535100三、課程教學內容、規(guī)定及課時（一）操作系統(tǒng)概論（講授3課時）教學目的通過列舉已經(jīng)有的操作系統(tǒng)的特點及分類，理解操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史、操作系統(tǒng)的分類，掌握操作系統(tǒng)的功能及配置、"生成"概念。掌握至少一種常用操作系統(tǒng)的安裝、使用和維護。教學內容操作系統(tǒng)定義及發(fā)展；操作系統(tǒng)的形成和五大類型；操作系統(tǒng)的五大功能；表征操作系統(tǒng)的屬性；操作系統(tǒng)的配置、"生成"概念。至少一種常用操作系統(tǒng)的安裝、使用和維護。教學規(guī)定1.理解怎樣認識、熟悉和解剖操作系統(tǒng)；2.掌握操作系統(tǒng)概念；操作系統(tǒng)的五大類型和五大功能；3.掌握操作系統(tǒng)的安裝、使用和維護(選擇一種)；5.掌握計算機網(wǎng)絡拓撲構造的定義、分類與特點。重點：操作系統(tǒng)概念；操作系統(tǒng)的五大類型和五大功能。難點：操作系統(tǒng)的安裝、使用和維護。（二）進程管理（講授6課時，試驗3課時）教學目的通過講解進程PCB構造以及進程的狀態(tài)轉換圖，使學生掌握進程的定義及基本特性；通過講解多進程管理以及生產(chǎn)者與消費者例子使學生掌握進程的通信、進程調度以及同步、互斥防止死鎖的算法。教學內容進程的定義；進程的五個基本特性；程序與進程的對比；進程與線程；進程控制塊；進程的描述；進程通信；進程調度算法；同步與互斥；信號燈；死鎖及產(chǎn)生死鎖的四個必要條件。教學規(guī)定1.掌握操作系統(tǒng)關鍵運行與“進程”的基本概念及“進程”的基本轉換狀態(tài)與應用特點；2.掌握操作系統(tǒng)進程的概念及與線程的關系；3.掌握作業(yè)的概念；4.理解操作系統(tǒng)關鍵運行及狀態(tài)轉換；5．理解進程調度算法的程序編制；重點：操作系統(tǒng)進程的概念及與線程的關系;難點：作業(yè)的概念。（三）文獻管理（講授4課時、試驗3課時）教學目的通過列舉C程序中文獻操作的例子函數(shù)，講解操作系統(tǒng)對文獻的管理，使學生掌握文獻的構造（物理構造和邏輯構造）以及文獻的存儲目錄和存取措施以及安全機制。教學內容文獻管理的任務與功能；文獻的構造與分類；文獻的物理構造和邏輯構造；文獻的目錄構造；文獻的存取控制和安全機制；文獻系統(tǒng)與模型構造。。教學規(guī)定1.理解文獻系統(tǒng)的編程設計；2.理解文獻系統(tǒng)的目錄分類管理特點；3.掌握文獻的基本存取控制和系統(tǒng)管理；重點：文獻的基本存取控制和系統(tǒng)管理難點：文獻系統(tǒng)的目錄分類管理特點；文獻系統(tǒng)的編程設計（四）存儲管理（講授4課時）教學目的通過列舉計算機三級存儲構造的例子闡明計算機存儲系統(tǒng)在計算機體系構造的地位和作用。使學生理解和掌握內存的分區(qū)、分頁、分段管理、物理地址與邏輯地址的概念以及內存管理與分派的算法。教學內容內存的分區(qū)、分頁、分段管理概念；物理地址與邏輯地址；內存"擴充"技術；式存儲管理；段式存儲管理；內存的分派算法。教學規(guī)定1.理解內存空間的有效運用；2.理解內存管理中多種分區(qū)、分頁和分段措施的特點；2.掌握內存管理中基本分派和調度措施；重點：內存管理中基本分派和調度措施。難點：內存管理中多種分區(qū)、分頁和分段措施的特點（五）輸入輸出設備管理（講授4課時）教學目的通過列舉鍵盤、鼠標、顯示屏、顯卡等輸入輸出設備講解輸入輸出設備功能與分類。使學生掌握輸入輸出設備的獨享、共享、擬設備的管理特點；理解輸入輸出設備處理程序的功能和輸入輸出設備的管理方略。教學內容輸入輸出設備功能與分類；獨享、共享、擬設備的管理特點；輸入輸出設備處理程序；輸入輸出設備的管理方略。教學規(guī)定1.理解輸入輸出設備處理程序的編程要點；2.理解輸入輸出設備的分類設計措施；3.掌握輸入輸出設備的管理特點。重點：輸入輸出設備的管理特點。難點：輸入輸出設備的分類設計措施；輸入輸出設備處理程序的編程要點。（六）處理機調度與死鎖（講授6課時、試驗2課時）教學目的通過講解處理機調度程序使學生掌握處理機調度的概念及調度算法，多處理機調度的概念和死鎖的概念，并掌握防止死鎖的算法。教學內容處理機調度的基本概念；調度算法；實時調度；多處理機的調度；"死鎖"概念。教學規(guī)定1.理解進程調度算法的程序編制；2.理解產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件，防止死鎖，死鎖的檢測與解除；3.掌握關鍵運行與“進程”的基本概念；產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件，防止死鎖；重點：產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件，防止死鎖;難點：死鎖的檢測與解除。（七）操作系統(tǒng)接口（講授4課時、試驗2課時）教學目的引用WINDOWS操作系統(tǒng)講解操作系統(tǒng)的命令接口，使學生掌握操作系統(tǒng)的人機界面設計原則和系統(tǒng)調用的措施。教學內容操作系統(tǒng)的命令接口；操作系統(tǒng)的調用；UNIX系統(tǒng)調用；圖形顧客接口。教學規(guī)定1.理解操作系統(tǒng)老式的接口界面；2.理解操作系統(tǒng)人機接口界面的基本設計思想；3.掌握人機接口界面的設計；4.掌握操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調用。重點：操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調用。難點：圖形顧客接口。（八）操作系統(tǒng)的性能指標和系統(tǒng)構造（講授4課時）教學目的演示常見操作系統(tǒng)的性能，使學生理解操作系統(tǒng)的性能指標和操作系統(tǒng)的構造特點。教學內容操作系統(tǒng)的性能指標；理解操作系統(tǒng)構造的五種形式。教學規(guī)定1.理解UNIX和Windows的系統(tǒng)構造；2.理解操作系統(tǒng)重要性能指標的含義；3.掌握操作系統(tǒng)的性能指標、設計簡樸的操作系統(tǒng)。重點：操作系統(tǒng)的性能指標。難點：設計簡樸的操作系統(tǒng)。四、課程試驗（實訓）環(huán)節(jié)內容總體上要考慮試驗內容由簡樸到復雜、由驗證到綜合應用，試驗用時由少到多，試驗難度由低到高這幾種環(huán)節(jié)。如下安排僅作參照：1、進程管理試驗（3課時）2、文獻管理試驗(3課時)3、處理機調度與死鎖試驗(2課時)4．操作系統(tǒng)接口試驗（2課時）闡明：有關試驗環(huán)節(jié)的詳細規(guī)定見所附本課程試驗教學大綱。五、課程的重要教學措施操作比較抽象，可針對不一樣知識點采用靈活講課措施，如講授法、談論法、演示法、啟發(fā)法、試驗法、發(fā)現(xiàn)法、練習法、課堂討論法等多種教學措施進行講課，充足調動學生的積極性。六、課程的考核措施突出學生處理實際問題的能力，加強過程性考核?？傇u成績包括平時出勤（10%）、課堂體現(xiàn)（10%）、作業(yè)（10%）、試驗（10%）、階段性測驗（10%）、期末考試（50%）等六部分構成。期末考試采用閉卷形式，試題應包括基本概念、基本理論、程序設計、構造設計等部分，題型可采用填空、選擇、簡答、編程、畫圖等方式。七、本課程的先修課高級程序設計語言、數(shù)據(jù)構造，計算機體系構造八、提議教材、教學參照書及其他教學資源網(wǎng)站[1]劉循等編著，計算機操作系統(tǒng)，人民郵電出版社，。[2]陳向群等譯，現(xiàn)代操作系統(tǒng)（第2版），機械工業(yè)出版社，。[3]AbrahamSilberschatz，OperatingSystemConcept（影?。?，高等教育出版社，。[4]AndrewTanenbaum，ModernOperatingSystems（第2版，影?。?，機械工業(yè)出版社，。[5]孫鐘秀等編著，操作系統(tǒng)教程，高等教育出版社，。[6]陳向群楊芙清，操作系統(tǒng)教程（第二版），北京大學出版社，。[7]湯小丹、梁紅兵.計算機操作系統(tǒng).西安：西安電子科技大學出版社,-8[8]湯小丹、梁紅兵.計算機操作系統(tǒng)習題解答構成原理.西安：西安電子科技大學出版社,-9[9]何炎祥、李飛，計算機操作系統(tǒng)，北京：清華大學出版社，-6。[10]伯爾,肖.操作系統(tǒng)原理.北京:清華大學出版社,-10操作系統(tǒng)課程試驗教學大綱課程編碼：N16103010試驗課時數(shù)：10執(zhí)筆者：郭迎九修（制）訂日期：.5合用專業(yè)：軟件工程審閱者：一、試驗的性質和目的操作系統(tǒng)課程是軟件工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課，而本試驗課程的學習目的在于配合課堂教學使學生更好地理解和掌握操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理和應用措施，同步培養(yǎng)學生動手能力和知識的應用能力。二、試驗的教學內容、教學規(guī)定及考核措施單片機原理及接口技術課程試驗項目匯總表序號試驗項目名稱試驗類型課時1進程管理試驗驗證性3課時2文獻管理試驗驗證性3課時3處理機調度與死鎖試驗驗證性2課時4操作系統(tǒng)接口試驗驗證性2課時合計10注：試驗類型一般指演示性、驗證性、設計性及綜合性試驗。其中設計性試驗是指給定試驗目的、規(guī)定和試驗條件，由學生自行設計試驗方案并加以實現(xiàn)的試驗；綜合性試驗是指試驗內容波及本課程的綜合知識或與本課程有關課程知識的試驗。試驗一進程管理試驗【試驗目的】加深理解進程并發(fā)執(zhí)行的概念，認識多進程并發(fā)執(zhí)行的實質；觀測進程爭奪資源的現(xiàn)象，分析其過程和原因，學習處理進程互斥的措施；通過設計，編制，調試一種簡樸的進程調度模擬系統(tǒng)，對進程管理，進程運行狀態(tài)變換及PV操作加深理解和掌握。【試驗類型】驗證性?！驹囼瀮热菁耙?guī)定】1、模擬批處理多道操作系統(tǒng)的進程調度；2、模擬實現(xiàn)同步機構防止并發(fā)進程執(zhí)行時也許與時間有關的錯誤；隨機給出一種進程調度實例，如：進程抵達時間服務時間A0 3B2 6C4 4D6 5E8 2模擬進程調度，給出按照算法先來先服務FCFS、輪轉RR（q=1）、最短進程優(yōu)先SPN、最短剩余時間SRT、最高響應比優(yōu)先HRRN進行調度各進程的完畢時間、周轉時間、響應比的值?！窘虒W措施】試驗法為主，講授法、演示法、談論法、啟發(fā)法、練習法、課堂討論法等多種教學措施為輔?！究己舜胧慨斕脵z查驗收學生試驗完畢狀況，作為課程試驗成績的一部分。試驗二文獻管理試驗【試驗目的】文獻系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中管理取信息的機構，他具有“按名存取”的功能，不僅以便顧客，并且能提高系統(tǒng)效率且安全可靠。為了使學生對多種文獻操作命令的實質內容和執(zhí)行過程有深入理解，指導學生使用高級語言編寫和調試一種簡樸的文獻系統(tǒng)，到達模擬文獻管理工作的目的。【試驗類型】驗證性?！驹囼瀮热菁耙?guī)定】模擬實現(xiàn)采用二級文獻目錄構造，第一級為主目錄文獻MFD，第二級為顧客文獻。目錄文獻UFD。（1）設計一種有m個顧客的文獻系統(tǒng)，每個顧客最多可保留一種文獻；（2）規(guī)定顧客在一次運行中只能打開K個文獻；（3）系統(tǒng)能檢查鍵入命令的對的性，出錯時應能顯示出錯原因；（4）對文獻應能設置保護措施，如只能執(zhí)行，容許讀，容許寫等；（5）對文獻的操作設計提供一套文獻操作：

CREATE建立文獻

DELETE刪除文獻

OPEN打開文獻

CLOSE關閉文獻

READ讀寫文獻

WRITE寫文獻【教學措施】試驗法為主，講授法、演示法、談論法、啟發(fā)法、練習法、課堂討論法等多種教學措施為輔?！究己舜胧慨斕脵z查驗收學生試驗完畢狀況，作為課程試驗成績的一部分。試驗三處理機調度與死鎖【試驗目的】對理論課中學習的進程通信機制-消息隊列、共享內存、信號量-概念做深入的理解，明確進程通信的原理；加深理解進程通信所使用的多種措施的概念，認識進程通信機制的長處；本試驗規(guī)定學生模擬作業(yè)調度的實現(xiàn)，理解作業(yè)調度在操作系統(tǒng)中的作用。【試驗類型】驗證性?！驹囼瀮热菁耙?guī)定】采用先來先服務算法和運行時間最短者優(yōu)先算法模擬設計作業(yè)調度程序。。規(guī)定學生通過本試驗課程的學習能掌握處理機調度與死鎖的原理及算法，培養(yǎng)學生對操作系統(tǒng)處理機調度與死鎖等問題的應用能力。【教學措施】試驗法為主，講授法、演示法、談論法、啟發(fā)法、練習法、課堂討論法等多種教學措施為輔?！究己舜胧慨斕脵z查驗收學生試驗完畢狀況，作為課程試驗成績的一部分。試驗四操作系統(tǒng)接口試驗【試驗目的】對理論課中學習的接口中的概念深入的理解；熟悉Linux文獻系統(tǒng)的顧客界面；理解接口管理的重要實現(xiàn)措施；熟悉linux環(huán)境，基本常識及使用。【試驗類型】驗證性?！驹囼瀮热菁耙?guī)定】試驗包括如下內容：1.Linux常用命令2.Linux命令解釋程序shell的使用3.vi使用基礎4.練習基本C程序5.進程狀態(tài)及控制6.文獻鏈接與復制(hardlink)7.符號鏈接（軟鏈接）symboliclink/softlink8.不一樣顧客之間的硬鏈接和符號鏈接9.Linux中與文獻系統(tǒng)有關的系統(tǒng)調用【教學措施】試驗法為主，講授法、演示法、談論法、啟發(fā)法、練習法、課堂討論法等多種教學措施為輔?！究己舜胧慨斕脵z查驗收學生試驗完畢狀況，作為課程試驗成績的一部分。三、考核措施和成績評估綜合考慮學生平時試驗課課堂體現(xiàn)、完畢試驗狀況給出試驗成績，作為課程總成績的一部分（20%）。四、教材及參照資料[1]劉循等編著，計算機操作系統(tǒng)，人民郵電出版社，。[2]陳向群等譯，現(xiàn)代操作系統(tǒng)（第2版），機械工業(yè)出版社，。[3]AbrahamSilberschatz，OperatingSystemConcept（影?。?/p>