计算机操作系统课程体系

1、文档编码 : CA6U5E7P1O8 HJ10R8W5W7Y10 ZO10I9D10Q1A5运算机操作系统课程体系 一、课程教学难点 1. 理论性强该课程教学内容理论性强、概念抽象、涉及学问面广 , 学生时其整体实现思想和技术往往难以懂得, 学习时有较大难度, 大部分同学有一种畏难心情；因此同学很简洁陷入疲于 记忆的状态 , 忽视了对课程各部分间关系和课程教学目标的把握； 因而该课程是运算机专业中老师“ 最难教”, 同学“ 最难学” 的课程之一； 2. 学习成效见效不快 很多同学对学后有立竿见影成效的课程爱好较大 , 如程序 设计语言 , 同学学会了便很快可以就某个问题编写程序上机 运行 ,

2、颇有成就感 ; 而对诸如操作系统这样原理性强 , 试验要求高 , 设计一个操作系统又不现实的课程, 一些同学因感觉学习后效应不会马上显现而对课程重视度较低；二、教学目标操作系统是目前最复杂、技术含量最高的软件 , 在运算机专业软、硬件课程的设置上起着承上启下的作用 , 其中的许多设计思想、技术和算法都可以推广和应用到大型的、复杂的系统设计 , 以及其他领域； 因此 , 其教学目标应重在培养学生懂得和把握运算机操作系统的基本工作原理、设计技术及设计方法 , 培养同学开发系统软件和大型应用软件的意识和才能 , 同时仍要让同学明白现代操作系统的新思想、新技术 和进展争辩动向；三、课程学问体系设计鉴于

3、以上课程教学难点, 老师如能从纷杂抽象的理论中理出一个脉络清晰的课程学问体系显现给同学 , 将为有效达到教学目标要求起到事半功倍的作用；该课程教学内容有纵、横两条主线 , 纵线主要指操作系统各功能的设计思想、处理机制 , 横线主要指功能实现的具体技术方法、不同环境下的实现差异；因此 , 整个课程学问体系可按纵、横两条线开放 ,遵循学问、才能、素养和谐进展的原就, 从学问模块、学问单元和学问点 3 个层次来设计； 其中学问模块代表特定学科子领域 , 可包括如干学问单元 不同方向 , 可包括如干学问点; 学问单元代表学问模块中的 ; 学问点代表学问模块中单独的主题 , 是教学活动中传递教学信息的基

4、本单元； 1. 纵向功能线 本文的纵向功能线是从资源治理功能动身来设计 , 通过基于操作资源治理功能的学问建构, 同学能明确所学内容在知识体系中的层次、位置、关系；此处为使结构更清晰 , 按操作系统资源治理功能动身的纵向功能线细化为进程治理、处理机治理、储备器治理、设备治理、文件治理和用户接口六个学问模块 , 由此设计的纵向功能线学问结构如下 : 1 进程治理学问模块包括进程概念、进程调度、进程互斥、进程同步、进程通信、进程死锁各学问单元；进程概念包含进程特点、进程状态与转换、进程把握各学问点 ; 进程调度包含调度时机、调度算法、调度过程各学问点 ; 进程互斥包含与时间有关的错误、临界资源与临

5、界区、临界区使用原就、临界区互斥拜望的解决途径、临界区互斥拜望的解决途径各学问点 ; 进程同步包含信号量同步机制、生产者与消费者问题、读者与写者问题、哲学家进餐问题各学问点 ; 进程通信包含忙等待策略、睡眠和唤醒策略、消息传递策略各学问点 ; 进程死锁包含产生缘由、必要条件、解决途径各知识点； 2 处理机治理学问模块包括分级调度、调度算法、算法评判各学问单元；分级调度包含作业调度、交换调度、进程调度各学问点 ; 调度算法包含作业调度算法、进程调度算法各学问点 ; 算法评判包含作业调度算法评判、进程调度算法评判各学问点； 3 储备器治理学问模块包括储备治理功能、储备治理方案各学问单元；储备治理功

6、能包含内存支配与回收、地址映射、内存共享、内存爱惜、内存扩充各学问点 ; 储备治理方案包含分区储备治理、页式储备治理、段式储备治理、段页式储备治理各学问点； 4 设备治理学问模块包括数据传送把握方式、并行技术各学问单元；数据传送把握方式包含程序直接把握方式、中断方式、 DMA方式、 通道把握方式各学问点; 并行技术包含通道技术、中断技术、缓冲技术、支配技术、虚拟技术各学问点； 5文件治理学问模块包括文件结构、文件储备空间治理、文件目录治理、文件存取把握各学问单元；文件结构包含文件规律结构与文件存取、文件物理结构与储备设备各学问点;文件储备空间治理包含闲暇文件目录、闲暇块链、位示图各学问点 ;

7、文件目录治理包含文件目录形式、文件共享与爱惜、目录检索各学问点 ; 文件存取把握包含文件存取把握方法； 6 用户治理学问模块包括命令接口和系统调用学问单元；命令接口包含脱机把握命令、联机把握命令学问点 ; 系统调用包含设备治理类命令、文件治理类命令、进程治理类命令、储备治理类命令、线程治理类命令各学问点； 2. 横向技术线操作系统学问点看似纷杂 , 但究其原理 , 在对不同系统资源功能进行治理时 , 所实行的策略和方法有很多是相同的；因此通过对重要方法和机制进行贯穿式的横向技术线 , 可使被条块分割的教学内容有效关联起来 ; 通过横纵交叉的连接 ,可使看似离散的学问有稳固而紧密连接的结构；从操

8、作系统四种重要实现技术动身的横向技术线包括中断技术、共享技术、虚拟技术和缓冲技术；当然, 有些技术在其它相关课程中已有介绍 , 也可看出其在整个运算机系统中的重要程度 ,由此设计横向技术线学问结构如下 : 1 中断技术学问模块是实现程序并发执行与设备并行操作的基础 , 它包括中断类型、中断优先级、中断大事各学问单元；中断类型学问单元包括外中断、内中断学问点 ; 中断优先级学问点在不同的系统中有不同的规定; 中断大事学问单元包括进程创建与撤消、进程堵塞与唤醒、分时时间片、缺页中断与缺段中断、I/O 操作、文件操作各学问点； 2共享技术学问模块是提高资源利用率的必定途径, 它包括处理机共享、储备共

9、享、设备共享、文件共享各学问单元；处理机共享包含进程的并发执行; 储备共享包含外储备器共享、内储备器共享学问点 ; 设备共享包含 SPOOLing系统 ;文件共享包含便于共享的文件目录；: 3 虚拟技术学问模块是把一个物理实体变为如干面对用户的规律单元 , 使资源的用户使用与系统治理相分别 , 从而提高资源利用率和安全性方, 它包括虚拟处理机、虚拟储备器、虚拟储备器方法、虚拟设备、虚拟文件各学问单元；虚拟处理机包含多进程治理 处理过程、置换学问点; 虚拟储备器包含地址转换、中断 ; 虚拟储备器方法包含页式治理、段式治理、 段页式治理各学问点; 虚拟设备包含设备共享; 虚拟文件包含文件共享； 4

10、缓冲技术学问模块是异步技术的实现前提, 可大大提高相关资源的并行操作程度, 它包括储备治理缓冲技术、设备治理缓冲技术、文件治理缓冲技术各学问单元；储备治理 缓冲技术包含快表 ; 设备治理缓冲技术包含硬缓冲、软缓冲、SPOOLing 系统中的输入 / 输出井学问点 ; 文件治理缓冲技术 包含记录成组技术、文件表的打开；四、课程学问体系操作 学问体系的设计明显要有必要的操作作为支持才能使其与学习者间进行互动, 形成沟通并达到学问的内化；依据上述的学问体系设计 , 该课程教学可接受以下两个步骤进行操作, 一是以“ 核心拓展”的方式进行纵向功能学习 , 二是以“ 小组学习和共同学习相结合” 方式进行横向技术综合学习；“ 核心拓展” 方式中核心指六高校问模块, 它们也是该课程的核心内容 , 老师应结合具体系统的具体实例以讲授方式进行 , 讲授过程中对于一些关键算法确定要以具体实例加以讲解 , 不能照本宣科； “ 小组学习和