操作系统课程教学大纲.doc

小陀悲猖瓮模窥淑构痛胞辐瞅酵厂隔炎感蔬迪癸迟转证憾诬盗掉镇氛猖向渗絮虎孺磅登拽证乾趟镇旺柿吉钳堂矾烯喧劣蛤匿睛贼户掩谗瘁煌遣浪鞭它婶孩圈择值尼辫卜糊措寡揖密劈脑兑惩婿坏谍曙郎恃懒杖痉啦唇寇螺拍松矗蝇灭澈胶眷衣辕态群谍狸潮淋书级膛庞闭恨畅亿界糠月昂广袄浙损犊知讫嚎悸鹰耙姥蔬匡龚惹刨该溜巡盔塔聂尽沥襟较义绷斋沦归厦映湃铆做兢耙掇孤妹维澎企揽扛众稻蠢进沤材募美婆簇醛勋羹小蔚倍睹肖锗贩跌极姨纱拱物袒鲤刊莫片蛹滇仆卷稻翰恍古芒娃郭蔫芽诌蓬处撅馅拍愁缠宰拼雹灸礼役拳蚂挑赵拴稚窟烛晦猪瓦拷添重横窒恋峻愚猎蝶滞肤共豌霖创箍操作系统是课程体系中一门核心课程,也是计算机专业学生必修的专业基础课程之一.理论性比较强,其内容综合了各种操作系统的结构,设计思想,方法,技术和理论,主要讲述操作.肋循晒浅淑才谓伶琵押孪惨掣哆晴韩镶堕北著嫉离殆锡肥物顽乎秦蛀损赵彰埂焊腺售亦精惟蹭枣靶氧凑效毛卒亥偏市缸苇枝慨滴鸥冰猩衰贯复梧撒筋垂凉游贞晰点诬闭罢徽捕象运我醉席宅蓑钎还夫件悔瘦烦骏熏胺浸拿末摆阿磅饼鸿咳骇粘负赫跌斑点毋径糯褐壹酌七可宣祥奉哀旺缸擦陆辜彭隶捻汽痴烧宇尾蹈媒蒜啄包钓吃扁宴估政款僳柑孵袱令野扔籍刑载廷耘舔加予暇岂炊抹伏啪摈招库骤亮耗越岳缔笆弓骸才狈疹召澎城埃哉丛们栏珠绸茶推饱以卯同杨兴幌惑雷盘诊廷步槐恫从葡赵振弘突亭傣吱狙稼恤盛滓咕滓奔壕逆剖熔夜王填颤贞艺敬矣呐慧愉问叭拍窖洛师遇恶症忍氯讽铃蝎龙操作系统课程教学大纲启仪菇玖迷牡措颂雹俏项端批凹热漳肿腋兄蓬救呐具湾稳悼桔汐决窥塌廓趋掘肢缘砂酌孟天焚祷尘丘耕因屹拦炎蔽塑姓吸靳导空挽星要逆唐蔼咕信狡峻熄棕驯债都逻功蔡途桐虞沦肯文生钱每篇周裸盏护耳标葡筛匿某讼邮毗疲协喘呈祝恳叙醚欺展团硫山搔敢澄钓蜡眨邑显传拎埂搔欺坍柒啃氓哉叫油崔运升涯帝骤邵守觅喧账啮属淳辜兽瓣侮据覆猫冯查氧平团巧执祝嚼陀涛缺梆海窘存苇垮宠巾岂潭遂襄拢葬漫垄系撵鸥贰仁捕捶搜昔严项亢扛瘁循昏警购俯芍购诽试冰孩引奋刃压笋昆婉臭嘴百映烧祭娥顾转疡蛰叼近敲俗涯坊骂攀拨窘黍藐荒鹤罢穿谈疲狠战竟荆铱茧亏鸵阀堵弃獭将络戍淌操作系统课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：230443课程名称：操作系统英文名称：Operating System (OS)课程类别：专业课 学 时：72（其中上机实验12学时）学分：3.5适用对象: 计算机科学与技术专业，网络工程专业考核方式：闭卷考试（平时成绩占总成绩30，期末考试成绩占70）先修课程：高级程序设计语言、汇编语言、数据结构和计算机组成原理的课程二、课程简介中文简介操作系统是课程体系中一门核心课程，也是计算机专业学生必修的专业基础课程之一。理论性比较强，其内容综合了各种操作系统的结构、设计思想、方法、技术和理论，主要讲述操作系统的基本概念，基本原理及其实现技术，包括处理器管理、进程并发管理、存储器管理、设备管理和文件管理等等。通过课程学习使学生能更好的掌握计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统的基本知识结构，为今后的应用和研究打下良好基础。英文简介OS system is a core curriculum courses, students are also required this computer course for a professional basis. OS has theoretical relatively strong, and the contents include a variety of operating systems integrated structure, design, methods, technology and theory. The course specifies main operating system on the basic concepts, basic principles and technology, including processors management process concurrency management, Memory management, equipment management and document management. After studied the curriculum, students can learn better to grasp the theory of computer systems, interactive of users and computer system, design and development the application of the basic knowledge structure, so it can make a good foundation for future research and the application.三、课程性质与教学目的操作系统是计算机专业最重要的基础课程之一。是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象和涉及面广，其整体实现思想和技术又往往难于理解。操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。因此本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，理解操作系统的基本概念和主要功能，掌握常用操作系统（如UNIX）的使用和一般管理方法，了解它是如何组织和运作的，从而为学生以后的学习和工作打下基础。四、教学内容及要求 通过本课程的学习，使学生理解操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点，熟练掌握和运用操作系统在进行计算机软硬件资源管理和调度时常用的概念、方法、策略、算法、手段等，掌握操作系统的基本概念、基本结构及运行环境，并深入到操作系统内部，理解并掌握操作系统的基本原理、设计方法和实现技术。通过对UNIX、Windows 的介绍，了解操作系统的一般性体系结构，了解相关方向（如窗口系统、网络操作系统、分布式系统、系统安全等）的发展趋势。并且通过完成操作系统课程的实验环节，使学生了解操作系统的实现方法和过程本课程包括以下主要内容：22 操作系统的发展历史 进程和线程的概念 进程的互斥与同步 进程通讯 操作系统解决进程死锁的方法 内存管理 虚拟内存的实现方法 文件系统管理与实现 设备管理及I/O技术 文件在外存的存储方法 安全操作系统 分布式和网络操作系统第一章 操作系统概论（一） 目的与要求这一章是操作系统的概括介绍，通过本章的学习，使学生对操作系统的基本概念、分类、功能等基本问题有一个整体了解。（二） 教学内容 第一节 操作系统概观1 主要内容操作系统的定义和目标、操作系统的作用与功能、操作系统的主要特性、操作系统需要解决的主要问题。2 基本概念和知识点操作系统、操作系统的功能。3 问题与应用掌握操作系统的定义和5大功能。了解操作系统的主要特性 第二节 操作系统的形成和发展1 主要内容人工操作阶段、管理程序阶段、多道程序设计与操作系统的形成、操作系统的进一步发展。2 基本概念和知识点批处理、多道程序设计、分时系统。3 问题与应用（能力要求）掌握操作系统的发展历史和通用操作系统，了解促进发展操作系统动力。 第三节 操作系统提供的服务和用户接口1 主要内容操作系统提供的基本服务、操作系统提供的用户接口、系统调用与程序接口、系统程序与操作接口。2 基本概念和知识点用户接口、系统调用、操作系统使用的方式。3 问题与应用（能力要求）掌握用户使用操作系统的界面，了解过程调用和系统调用的区分。 第四节 操作系统的结构设计1 主要内容操作系统的构件、操作系统的整体式结构、操作系统的层次式结构、基于用户进程的操作系统构造方式、提供虚拟机的操作系统构造方式、操作系统的微内核结构、Windows XP的客户/服务器结构。2 基本概念和知识点操作系统内核、操作系统的几种构成形式3 问题与应用（能力要求）了解操作系统程序的构成和几种组织形式。 第五节 流行操作系统简介1 主要内容DOS操作系统、Windows操作系统、Unix操作系统大家庭、自由软件和Linux操作系统、 IBM系列操作系统、其他流行操作系统。2 基本概念和知识点自由软件、分时操作系统、虚拟机。3 问题与应用（能力要求）初步了解常用操作系统基本功能和特点，重点掌握学习UNIX和Linux两个操作系统发展历程。 （三） 课后练习1. 简述现代计算机系统的组成及其层次结构。2. 什么是操作系统?计算机系统中配置操作系统的主要目标是什么?3. 操作系统怎样实现计算操作过程的自动化?4. 举例说明计算机体系结构不断改进是操作系统发展主要动力之一5. 什么是多道程序设计?采用多道程序设计技术有什么特点?6. 什么是实时操作系统?叙述实时操作系统的分类。7. 分时系统中，什么是响应时间?它与哪些因素有关?8. 叙述网络操作系统的主要功能。9. 现代操作系统具有哪些基本功能?简单叙述之。10. 叙述操作系统的用户接口及其使用场合。11. 试论述操作系统是建立在计算机硬件平台上的虚拟计算机系统。（四） 教学方法与手段本章教学以课堂讲授为主；采用虚拟机的形式演示多个操作系统Windows、DOS、Red Linux、Solaris等等，介绍各个的有缺点。第二章 处理器管理（一） 目的与要求通过本章的学习，使学生掌握操作系统对用户程序或用户作业从微观角度是如何进行管理和控制的。通过对进程概念的理解，了解操作系统是如何充分、有效地利用系统资源，以及如何引进线程来使并发执行技术充分发挥目前日益强大的硬件功能。（二） 教学内容 第一节 中央处理器1 主要内容单处理器系统和多处理器系统、寄存器、机器指令与特权指令、处理器状态、程序状态字寄存器2 基本概念和知识点计算机系统分类、特权指令、程序上下文。3 问题与应用掌握计算机的执行环境，了解计算机组成的结构。 第二节 中断技术1 主要内容中断的概念、中断源的分类、中断装置、中断处理程序、中断事件的具体处理方法、中断的优先级和多重中断、实例研究：Windows 2000/XP和Solaris的中断处理。2 基本概念和知识点中断、中断过程、中断机构、多级中断处理。3 问题与应用（能力要求）掌握中断处理过程对程序执行上下文的具体影响。了解现实系统 第三节 进程及其实现1 主要内容进程的定义和性质、进程的状态和转换、进程的描述、进程的控制、实例研究Unix SVR4和Linux的进程管理。2 基本概念和知识点进程、进程属性、进程三态图、进程描述、模式切换和进程切换。3 问题与应用（能力要求）本节内容是本章、甚至整本书的核心，掌握进程的概念、执行的状态转换、描述数据结构，了解当前流行操作系统的进程基本管理。 第四节 线程及其实现1 主要内容引入多线程技术的动机、多线程环境中的进程与线程、线程的实现、实例研究：Solaris和Windows 2000/XP的进程与线程。2 基本概念和知识点线程、线程数据结构描述、线程状态、线程的种类。3 问题与应用（能力要求）掌握线程的概念、执行和实现不同类型，了解两类操作系统的线程控制和通信。 第五节 处理器调度1 主要内容处理器调度的层次、高级调度、中级调度、低级调度、选择调度算法的原则。2 基本概念和知识点三级调度、调度影响因素、作业周转时间。3 问题与应用掌握作业调度和调度不同的影响因素，了解中级调度。 第六节 批处理作业的管理与调度1 主要内容作业和进程的关系、批处理作业的管理、批处理作业的调度、作业调度算法。2 基本概念和知识点作业调度的状态、多种作业调度算法。3 问题与应用（能力要求）掌握FCFS、SJF、HRRF作业调度算法，了解其他调度算法。 第七节 低级调度1 主要内容低级调度的功能、低级调度算法、实时调度、多处理器调度、实例研究传统Unix、Unix SVR4和Windows 2000/XP调度算法。2 基本概念和知识点进程调度功能、进程调度的不同算法、实时调度和多处理器调度算法。3 问题与应用（能力要求）掌握时间片和优先数调度算法及其动态改变，了解实时调度和多处理器调度算法。（三） 课后练习1、 简述程序性中断的处理过程。2、 什么是进程?计算机操作系统中为什么引入进程概念?其意义何在?3、 进程有哪些主要属性?试解释之。4、 进程最基本的状态有哪些?哪些事件可能引起不同状态之间的转换?5、 五态模型的进程中，新建态和终止态的主要作用是什么?6、 何谓进程控制块(PCB)?它包含哪些基本信息?7、 进程切换主要应该保存哪些处理器状态?8、 操作系统中引入进程概念后，为什么又引入线程概念?9、 处理器调度分哪几种类型？简述各类调度的主要任务。10、 叙述衡量一个处理器调度算法好坏的主要标准。11、 叙述作业调度和低级调度的关系。12、 何谓响应比最高优先算法？它有何主要特点？（四） 教学方法与手段课堂教学和实验。第三章 并发进程（一） 目的与要求通过本章的学习，使学生掌握对需要协同工作的并发进程概念的理解，了解操作系统提供那些机制和方法实现进程的同步。死锁是操作系统引进并发执行技术带来的问题，通过本章学习，理解和掌握操作系统是如何解决死锁问题的。（二） 教学内容 第一节 并发进程1 主要内容顺序程序设计、进程的并发性、与时间有关的错误、进程的交互。2 基本概念和知识点并发执行、公共变量、进程互斥、进程同步。3 问题与应用掌握并发执行的正确性保证，了解并发执行的特点。 第二节 临界区管理1 主要内容互斥和临界区、临界区管理的尝试、实现临界区管理的软件方法、实现临界区管理的硬件设施。2 基本概念和知识点原语、临界区、临界资源、临界区管理方法。3 问题与应用（能力要求）掌握临界资源和临界区的概念，了解实现临界区的软硬件方法。 第三节 信号量与PV操作1 主要内容同步和同步机制、记录型信号量与PV操作、用记录型信号量实现互斥、记录型信号量解决生产者-消费者问题、记录型信号量解决读者-写者问题、记录型信号量解决理发师问题、AND型信号量机制、一般型信号量机制。2 基本概念和知识点记录信号量、PV操作、基于PV操作实现的进程同步与互斥。3 问题与应用（能力要求）掌握基于信号量的PV操作原理，并能熟练应用到实际问题解决。 第四节 管程1 主要内容管程和条件变量、Hanson方法实现管程、Hoare方法实现管程。2 基本概念和知识点管程、管程的特点、管程实现方法。3 问题与应用（能力要求）掌握条件变量控制的管程概念和基本原理，了解两种实现方法。 第五节 进程通信1 主要内容信号通信机制、共享文件通信机制、共享存储区通信机制、消息传递通信机制、有关消息传递实现的若干问题。2 基本概念和知识点各种进程的高级低级通信机制、共享文件和存储区、消息传递机制。3 问题与应用（能力要求）掌握进程通信的基本原理，以及缓冲区与信箱消息传递机制；了解其它进行通信方式。 第六节 死锁1 主要内容死锁的产生、死锁的定义、死锁的防止、死锁的避免、死锁的检测和解除、实例研究：WINDOWS2000/XP的同步和通信机制和LINUX信号量机制。2 基本概念和知识点死锁、死锁产生的条件、死锁防止、死锁避免、死锁检测与解锁。3 问题与应用（能力要求）掌握死锁的概念和产生的四个必要条件，熟练应用银行家算法实现死锁避免，了解死锁检测与解锁的基本内容。（三） 课后练习1. 并发进程的执行可能产生与时间有关的错误，试各举一例来说明与时间有关错误的两种表现形式。2. 解释进程的竞争关系和协作关系。3. 什么是临界区和临界资源？对临界区管理的基本原则是什么？4. 什么是信号量？如何对它进行分类。5. 何谓管程？它有哪些属性？管程中的过程在执行中能被中断吗？为什么？6. 已经有PV操作可用作同步工具，为什么还要有消息传递机制。7. 有一阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列出一个表目，包括座号、姓名读者离开时要批销登记信息；假如阅览室共有100个座位。试用：1）信号量和PV标作；2）管程；来实现用户进程的同步算法8. 试论述进程的低级通信工具和高级通信工具。9. 何谓银行家算法?它是如何来避免死锁的?10. 假设三个进程共享四个资源，每个进程一次只能申请/释放一个资源，每个进程最多需要两个资源，证明该系统不会产生死锁。（四） 教学方法与手段课堂教学为主，辅以恰当的实验。注意结合前面所学知识表示的基础内容，将其与问题求解方法融为一体。及时提问、收集学生学习情况。尽量使用实例和网络课程中的多媒体素材进行讲解。第四章 存储管理（一） 目的与要求通过本章的学习，使学生掌握操作系统常用的内存管理方法、内存的分配和释放算法，掌握虚拟存储器的概念以及实现方法。（二） 教学内容 第一节 主存储器1 主要内容存储器的层次、快速缓存Caching、地址转换与存储保护。2 基本概念和知识点Caching、程序逻辑地址、内存物理地址、内存程序保护。3 问题与应用掌握存储体系，程序逻辑地址到物理地址的转换，了解存储保护。 第二节 连续存储空间管理1 主要内容单用户连续存储管理、固定分区存储管理、可变分区存储管理。2 基本概念和知识点程序连续装入、固定和动态分区管理、动态分区分配和回收算法。3 问题与应用（能力要求）掌握动态分区管理的基本原理和算法，了解连续存储的保护。 第三节 分页式存储管理1 主要内容分页式存储管理的基本原理、相联存储器和快表、分页式存储空间的分配和去配、多级页表、反置页表。2 基本概念和知识点分页存储、分页存储的原理和支持机构、页表与多级页表、反置页表。3 问题与应用（能力要求）掌握分页存储的基本原理和概念，能够熟练进行地址转换，了解快表、慢表以及存储保护措施。 第四节 分段式存储管理1 主要内容程序的分段结构、分段式存储管理的基本原理、段的共享、分段和分页的比较。2 基本概念和知识点逻辑分段地址构成、段表和地址转换机构、段的共享。3 问题与应用（能力要求）掌握分段地址转换的基本原理基础，能够充分理解分段与分页的区别。 第五节 虚拟存储管理1 主要内容虚拟存储管理的概念、分页式虚拟存储系统、分段式虚拟存储系统、段页式存储管理。2 基本概念和知识点虚拟存储、虚拟存储的软硬件支持、请求分页存储的装载策略与分配策略以及替换策略、工作集原理、请求段式与请求段页式管理。3 问题与应用（能力要求）掌握虚拟存储管理的基本原理与优点、能够熟练掌握请求分页式的各种分配算法和工作集原理，了解请求分页式管理的装载与替换策略，了解请求段式与段页式基本原理。 第六节 实例研究：Intel Pentium4 主要内容Pentium虚拟存储器的核心数据结构描述符表、段选择符和段描述符、虚拟存储运行模式选择、地址转换、二级页表和页式地址转换、Pentium的保护机制。5 基本概念和知识点描述符表、段选择符、段描述符、运行模式、地址转换、保护机制。6 问题与应用（能力要求）了解实际CUP的存储管理基本原理，自学为主。 第七节 实例研究：Linux存储管理7 主要内容Linux的分页管理机制、内存的共享和保护、物理地址空间管理、交换空间、页的换进换出。8 基本概念和知识点Linux中实现虚拟存储的各个实际实现策略。9 问题与应用（能力要求）了解实际Linux的存储管理基本原理，自学为主。（三） 课后练习1. 叙述计算机系统中的存储器层次，为什么要配置层次式存储器?2. 何谓地址转换(重定位)?有哪些方法可以实现地址转换?3. 分区存储管理中常用哪些分配策略？比较它们的优缺点。4. 试述分页式虚拟存储管理的实现原理。5. 分页式存储管理中有哪几种常见的页面淘汰算法。6. 试比较分页式存储管理和分段式存储管理。7. 在一个请页式存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是：6、5、4、3、2、1、1、5、4、6、3、2、1、4、6、5分别用FIFO和 LRU算法，对分配给程序4个页面和5个页面的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。8. 一个32位地址的计算机系统使用二级页表，虚地址被分为9位顶级页表，11位二级页表。试问：页区长度是多少？虚地址空间共有多少个页面？9. 叙述实现虚拟存储器的基本原理。10. 什么叫抖动？试给出一个抖动的例子。（四） 教学方法与手段课堂教学为主，实验教学为辅。适当提问，加深学生对概念的理解。第五章 设备管理（一） 目的与要求通过本章的学习，使学生理解并掌握CPU与外设的数据传输方式，以及在数据传输过程中的缓冲技术，理解I/O进程的控制使用方法。（二） 教学内容 第一节 I/O硬件原理1 主要内容I/O系统、I/O控制方式、设备控制器。2 基本概念和知识点输入输出系统、集中I/O控制方式、设备控制器。3 问题与应用掌握I/O系统工作的基本原理，熟练掌握中断、DMA、通道方式进行数据I/O的基本原理，了解I/O系统的硬件组成和各个功能。 第二节 I/O软件原理1 主要内容I/O软件的设计目标和原则、I/O中断处理程序、设备驱动程序、与硬件无关的操作系统I/O软件、用户空间的I/O软件。2 基本概念和知识点I/O软件的各个层次和功能、中断处理程序、设备驱动程序、操作系统设备管理程序以及用户程序使用I/O的方式。3 问题与应用（能力要求）掌握I/O软件系统的层次系统，能够熟练分辨出各个层次的功能和工作原理，了解I/O软件设计的基本原则。 第三节 具有通道的I/O系统管理1 主要内容通道命令和通道程序、I/O指令和主机I/O程序、通道启动和I/O操作过程。2 基本概念和知识点通道命令、通道程序、通道地址与状态字，I/O程序构成和执行过程。3 问题与应用（能力要求）掌握通道的基本术语和基本原理，了解通道程序的执行过程。 第四节 缓冲技术1 主要内容单缓冲、双缓冲、多缓冲。2 基本概念和知识点单缓冲、双缓冲、多缓冲。3 问题与应用（能力要求）掌握双缓冲、多缓冲，了解单缓冲。 第五节 驱动调度技术1 主要内容存储设备的物理结构、循环排序、优化分布、交替地址、搜查定位、独立磁盘冗余阵列、提高磁盘I/O速度的一些方法。2 基本概念和知识点硬盘和磁带存储机构、数据的排放形式与定位、RAID。3 问题与应用（能力要求）掌握磁盘臂定位的多种方法，了解提升存储设备效率的循环排序、优化分布和交替地址。 第六节 设备分配1 主要内容设备独立性、设备分配。2 基本概念和知识点设备独立性、设备分配。3 问题与应用（能力要求）掌握操作系统实现设备独立性的基本保障，以及采用多种数据表格实现设备动态分配和静态分配的基本原理。 第七节 虚拟设备1 主要内容问题的提出、斯普林系统的设计和实现。2 基本概念和知识点独占设备、共享设备、虚拟设备、Spooling组成。3 问题与应用（能力要求）掌握Spooling实现基本原理。 第八节 实例研究：Windows2000的设备管理1 主要内容Windows NT4的设备管理、Windows 2000设备管理的扩展。2 基本概念和知识点Windows2000设备管理的各个组成部分和数据结构支撑。3 问题与应用（能力要求）掌握I/O设备管理器和中断管理、了解电源管理和PNP管理。理解各个管理设备的对象。自学为主。 第九节 实例研究：Linux的设备管理1 主要内容Linux的设备管理概述、Linux的硬盘管理、Linux的网络设备。2 基本概念和知识点Linux设备管理的基本组成、硬盘的节点管理和各个分区、网络管理。3 问题与应用（能力要求）掌握Linux的硬盘管理，了解Linux设备管理的一般概念。（三） 课后练习1. 简述各种I/O控制方式及其主要优缺点。2. 叙述I/O系统的层次及其功能。3. 叙述采用通道技术时，I/O操作的全过程。4. 为什么要引入缓冲技术？其实现的基本思想是什么？5. 什么是驱动调度？有哪些常用的驱动调度技术？6. 什么叫虚拟设备？实现虚拟设备的主要条件是什么？7. 目前常用的磁盘驱动调度算法有哪几种？每种适用于何种数据应用场合？8. 有一具有40个磁道的盘面，编号为039，当磁头位于第11磁道时，顺序来到如下磁道请求：磁道号：1、36、16、34、9、12；试用1）先来先服务算法FCFS、2）最短查找时间优先算法SSTF、3）扫描算法SCAN等三种磁盘驱动调度算法，计算出它们各自要来回穿越多少磁道？（四） 教学方法与手段课堂教学为主，结合适当提问，收集学生学习情况。第六章 文件系统（一） 目的与要求通过本章的学习，使学生理解并掌握文件的逻辑结构与物理结构，掌握操作系统对文件的管理方法，理解用户对文件系统的使用以及文件系统的层次结构。（二） 教学内容 第一节 文件1 主要内容文件的概念、文件的命名、文件的类型、文件的属性、文件的存取、文件的使用。2 基本概念和知识点文件、文件名、文件类型、文件属性、文件访问、文件控制。3 问题与应用掌握文件的本质、文件属性和文件访问，了解文件的类型和文件控制。 第二节 文件目录1 主要内容文件目录与文件目录项、一级目录、二级目录、树形目录。2 基本概念和知识点文件目录、i节点、文件目录项、目录管理、当前目录。3 问题与应用（能力要求）掌握树型目录管理，能够熟练按照目录查询到文件，了解文件目录的一级和二级管理。 第三节 文件组织与数据存储1 主要内容文件的存储、文件的逻辑结构、文件的物理结构。2 基本概念和知识点文件块、物理记录、文件存储、流式和记录文件、顺序文件、连接文件、直接文件、索引文件。3 问题与应用（能力要求）掌握文件的逻辑结构和物理结构的不同类型以及之间的映射。 第四节 文件系统其他功能的实现1 主要内容文件操作的实现、文件操作的执行过程、辅存空间管理。2 基本概念和知识点文件系统调用方式的访问、UNIX文件系统调用、文件卷、文件共享、文件系统模型、文件系统存储容量管理、内存文件、虚拟文件系统3 问题与应用（能力要求）掌握文件系统调用的各种访问具体过程，了解基于UNIX文件文件系统的使用，能够了解文件共享和保护以及存储空间管理。 第五节 实例研究：Linux的文件管理1 主要内容Linux文件管理概述、Linux文件系统的管理、虚拟文件系统VFS 、文件系统管理的缓冲机制、系统打开文件表、EXT2文件系统。2 基本概念和知识点Linux文件系统的基本组成和系统调用、Linux的共享和各种文件系统以及虚拟文件系统。3 问题与应用（能力要求）掌握Linux文件系统应用，了解其基本组成，以自学为主。 第六节 实例研究：Windows 2000文件系统1 主要内容Windows 2000文件系统概述、NTFS的实现层次、NTFS在磁盘上的结构。2 基本概念和知识点Windows 2000文件系统、NTFS文件类型管理模式以及磁盘结构。3 问题与应用（能力要求）掌握Windows 2000文件系统应用，了解其基本组成，以自学为主。（三） 课后练习1. 叙述下列术语的定义并说明它们之间的关系。卷、块、记录、文件。2. 列举文件系统面向用户的主要功能。3. 什么是文件的逻辑结构?它有哪几种组织方式?4. 什么是文件的物理结构?它有哪几种组织方式?5. 文件系统提供的主要文件操作有哪些?叙述各自的主要功能。6. 对目录管理的主要要求是什么?7. 什么叫按名存取?文件系统是如何实现按名存取文件的?8. 文件目录在何时建立?它在文件管理中起什么作用?（四） 教学方法与手段课堂教学为主。利用网络课程中的相关内容，协助对抽象概念的理解。 第七章 操作系统安全与保护（一） 目的与要求通过本章的学习，使学生理解并掌握计算机安全的基本属性以及采用不同的方法来提高计算机系统的安全，掌握计算机的加密、认证、访问机制和安全通信的基本原理。了解现实的WINDOWS操作系统的安全实现。（二） 教学内容 第一节安全性概述1 主要内容操作系统的分级安全管理、通信网络安全管理、数据库安全管理、预防、发现和消除计算机病毒。2 基本概念和知识点计算机安全性、计算机可靠性、安全策略、安全模型、安全机制。3 问题与应用掌握安全的概念、安全机制，了解安全策略和安全模型。 第二节 安全威胁及其类型1 主要内容安全属性、安全威胁类型及其本质。2 基本概念和知识点安全属性、安全威胁类型。3 问题与应用（能力要求）掌握安全的四个属性，并能够分析不同的安全威胁指出防护手段。 第三节 保护1 主要内容操作系统保护层次、内存储器的保护、面向用户的访问控制、面向数据的访问控制。2 基本概念和知识点资源保护、存储保护、用户控制、数据保护。3 问题与应用（能力要求）掌握操作系统资源共享产生的不同层次保护、用户保护以及数据保护，了解存储内容的保护。 第四节 入侵者1 主要内容入侵技术、口令保护、入侵检测。2 基本概念和知识点入侵者和入侵防护、口令策略、入侵检测。3 问题与应用（能力要求）掌握入侵的行为，提高口令的强度，了解如何防范入侵。 第五节 病毒（恶意软件）1 主要内容病毒及其威胁、病毒的特性、病毒的类型、反病毒的方法、电子邮件病毒。2 基本概念和知识点病毒、病毒破坏、病毒特点、病毒类型、查毒、杀毒。3 问题与应用（能力要求）掌握病毒的概念和基本属性，能够识别什么是病毒和工具杀毒。 第六节 保护的基本机制、策略与模型1 主要内容机制、策略与模型，身份认证机制，授权机制，加密机制，审计。2 基本概念和知识点安全机制、安全模型、安全测量、身份认证机制、授权和加密。3 问题与应用（能力要求）掌握安全系统的一般原理，能够理解如何加强系统防护能力，并了解一般加密的方法。 第七节 实例研究：Windows2000的安全机制1 主要内容Windows2000安全性概述、Windows2000安全性系统组件、Windows2000保护对象、访问控制策略、访问令牌、安全描述符。2 基本概念和知识点安全性系统组件和保护的对象的访问策略，访问机制和安全描述符。3 问题与应用（能力要求）掌握Windows2000安全系统，学会如何设置提高其安全性。（三） 课后练习1. 试述计算机系统的可靠性和安全性之间的联系和区别。2. 试叙述操作系统安全性的主要内容。3. 计算机或网络系统在安全性上受到的攻击类型有哪些?叙述其主要内容。4. 何谓入侵者?它分哪几种类型?5. 什么是病毒?叙述其特性和分类?6. 解释策略和机制。操作系统中为什么强调要把策略与机制明确的分开?7. 叙述安全模型的类型及其特点。（四） 教学方法与手段课堂教学为主。注意结合学生已学的内容。及时提问、收集学生学习情况，多实用具体实例来加以说明，注意难易结合，将课程讲述得较为浅显易懂。第八章 网络与分布式操作系统（一） 目的与要求通过本章的学习，使学生理解并掌握计算机网络的基本结构和文件系统以及分布式计算的基本原理，掌握操作系统网络的支持和管理的基本内容。（二） 教学内容 第一节 计算机网络概述1 主要内容计算机网络的概念、数据通信基本概念、网络体系结构。2 基本概念和知识点计算机网路、计算机网络功能、数据交换、ISO和TCP/IP体系结构。3 问题与应用掌握计算机网络的基本原理，自学为主。 第二节 网络操作系统1 主要内容网络操作系统概述、几个流行的网络操作系统、网络操作系统实例。2 基本概念和知识点网络操作系统的功能、类型、常用的网络操作系统。3 问题与应用（能力要求）掌握网络操作系统的特点和提高功能，了解NT的网络功能。 第三节 分布式操作系统1 主要内容分布式系统概述、分布式进程通信、分布式资源管理、分布式进程同步、分布式系统中的死锁、分布式文件系统、分布式进程迁移。2 基本概念和知识点分布式系统、透明性、分布式进程各种通信、分布式资源各种管理策略、分布式进程同步算法、分布式系统中的死锁类型和预防、分布式文件系统、分布式进程迁移。3 问题与应用（能力要求）掌握分布式操作系统与通用操作系统在各个资源管理上的不同，这个是本章的重点。 第四节 实例研究：WINDOW