操作系统课程学习指导

1、操作系统课程学习指导一、课程的性质、任务与目的1课程性质：操作系统是计算机科学与技术专业学生必修的专业基础课之一，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（并行程序，性能问题，结构问题，程序方法论，软件工程，等等），实践性强（从实践总结出原理），其整体实现思想和技术又往往难于理解。2教学任务（1）介绍操作系统的基本概念、基本结构及运行环境（2）介绍操作系统原理、设计方法和实现技术（3）介绍操作系统的演化过程、发展研究动向、新技术以及新思想（4）介绍各种有代表性的、典型的操作系统实例（5）培养学生分析问题、解决

2、问题的基本能力，培养创造型人才3教学目的（1）使学生对操作系统的基本概念、基本结构及运行环境有深入的认识，对操作系统这一课程有比较全面的把握（2）使学生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（3）使学生了解操作系统的演化过程、发展研究动向、新技术以及新思想，使学生具有透过变化看趋势、透过技术抓原理、把握学科发展脉搏的基本素质，为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础二、本课程与相关课程的关系本课程的先修课程有计算机导论、C程序设计语言、数据结构和计算机组成原理。后续课程有数据库原理、编译原理等。三、课程教学总学时数、学分数 课程教学总学时数为64学时,其中授课时间

3、为56学时，实验课时为8学时。总学分数为4学分。四、课程的知识点、核心能力点、重点与难点1基本理论：多道程序设计、并发、分时、作业、进程、互斥与同步、周转时间、吞吐量、重定位、连接、虚拟存储、虚拟设备、死锁、线程。计算机系统资源（处理机、存储器、设备、文件）的管理策略。2基本技能：(1)掌握管理系统资源的常用命令、系统配置与维护的方法和技术。（2）为大多数计算机部门主要决策者选择操作系统及操作系统中的可选部分。 （3）编程时借鉴操作系统的设计思想和算法，在编程中灵活应用进程（线程）。 (4)把操作系统中所用的许多概念和技巧推广应用到其他领域。（5）为专门用途设计、修改、扩充操作系统。例如操作系

4、统汉化、中文操作系统环境、嵌入式操作系统开发。3教学重点：进程的概念和进程的基本状态及转换；利用信号量机制解决进程同步问题；进程调度算法；死锁的基本概念及处理死锁的基本方法；动态分区分配算法；虚拟存储器的基本概念及请求分页存储管理方式；4教学难点：进程和程序的区别与联系；线程与进程的比较；利用信号量机制解决进程同步问题；利用银行家算法避免死锁发生；请求分页存储管理方式页面置换算法；I/O控制方式；文件访问矩阵的实现；数据一致性的并发控制。 五、课程的教学方法和教学形式、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。、为加强和落实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节，保证上机机

5、时不少于8学时。建议在UNIX或LINUX系统中完成实验。、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。、如条件许可，应利用网络技术进行授课、答疑和讨论。六、考核方式与考核内容1、考核方式：总分=平时*0.2+实验*0.1+期考*0.72、考核内容（一） 引论什么是操作系统，操作系统在软件层次中的地位、操作系统的形成和主要类型、操作系统的五大主要功能、操作系统的基本特征、分时概念，分时系统和实时系统的特点、研究操作系统的几个观点（二） 作业管理作业及其状态(提交、后备、执行、完成)、调度以及处理机调度的类型、简单的调度算法、调度算法的性能评价标准及周转时间的计算、系统调用与一般过

6、程调用的区别（三） 存储管理存储管理的功能、逻辑（相对）地址、物理（绝对）地址、重定位、静态重定位、动态重定位、虚拟存储器、分区分配存储管理（固定分区分配、动态分区分配、可重定位分区分配）、碎片、页面、页表、分段、虚拟存储器的基本特征、分页存储管理的基本概念、请求分页存储管理的基本思想：实现原理、硬件支持及缺页处理、页面置换算法、分段存储管理技术的实现思想、对换技术的实现思想（四） 进程管理多道程序设计 、进程的定义，进程的基本特征，进程控制块，程序与进程的对比、进程的描述：进程的基本状态及转换（就绪、运行、阻塞）、进程通信：同步与互斥、临界区和临界资源、原语、信号量及P、V操作、消息缓冲、l

7、inux中进程管理的基本命令、死锁的定义和产生死锁的根本原因、产生死锁的必要条件、解决死锁的方法:死锁的预防、避免、检测和恢复、进程的安全序列，银行家算法的思想、资源分配图（五）文件管理文件、目录、文件系统、路径名、文件链接的概念、文件的分类，文件系统的功能、文件的逻辑组织、文件的物理组织、文件的目录结构、文件存储空间的管理方法、文件的保护机制、文件的后备和恢复、linux文件系统的主要操作（六）设备管理设备管理的功能、设备分类、缓冲技术的目的和设置方式、设备分配技术和管理、SPOOLing系统的功能和实现思想、处理I/O请求的步骤、设备驱动程序的功能（七）操作系统的设计与实现模块接口法、层次

8、分层法、微内核、客户与服务器法、面向对象法的概念（八）unix操作系统实例分析 unix的特点、unix中的进程状态与结构、unix的存储管理方法、unix中文件管理方法、unix中的设备管理方法等。七、操作系统学习方法指导 但每一门课程都有自身的特殊性，对于具体课程来说，应按照课程的特点具体探讨如何进行学习。要学好操作系统课程，关键在于弄清楚操作系统要做什么，怎么去做和为什么要这样去做。所以，如能注意如下几点，将会对操作系统课程的自学起到促进作用。1、了解课程性质和要求 在学习本课程的教材前应仔细阅读本大纲的第一部分，了解课程的性质和要求，以便在课程的学习中能紧紧围绕本课程的基本要求。 2、

9、认真对待课程内容的学习 （1）在开始阅读某章教材之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点、考核要求、自学要求、重点，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。 （2）阅读教材时要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本原理必须彻底弄清，对设计技巧要灵活运用。 （3）根据操作系统在计算机系统中的作用，在学习操作系统课程时应围绕如下四个中心问题： 操作系统是怎样管理计算机系统中各种资源，以及保证资源的使用效率。 操作系统怎样为用户提供良好的运行环境，以方便用户使用计算机系统。 操作系统怎样按照用户的要求来控制程序的执行，以保证用户得到满意的服务。 操作系统怎样合理分配和管理共享资源，以确保计算机系统的安全可靠。在学习过程中根据这四个方面边学边总结，那么就可对操作系统有一个比较正确和全面的理解。（4）对于自学者来说阅读一遍书是不够的，有时阅读两三遍也没完全弄明白，这不足为奇，也不必丧失信心。想想在校学生的