《计算机操作系统》1课程教学大纲

《计算机操作系统》教学大纲课程英文名OperatingSystem课程代码03M0026学分3总学时48理论学时36实验/实践学时12课程类别学科基础课课程性质任选先修课程算法与数据结构，计算机组成原理适用专业生物医学工程开课学院信息工程一、课程地位与课程目标（一）课程地位计算机操作系统是生物医学工程专业的一门学科基础课，课程的主要任务是通过全面系统地学习操作系统的基本原理，使学生对计算机系统有更深层次的理解。操作系统是一个最基本也是最重要的系统软件，负责管理整个系统的软、硬件资源，通过课程学习，可为后续软件类设计的专业课程学习打下坚实基础。（二）课程目标课程目标毕业要求目标分类1.理解计算机操作系统的相关章节的基本概念，如进程、进程间通信、处理机调度、内存、输入输出系统。毕业要求2记忆理解2.掌握计算机操作系统中进程同步与互斥、银行家算法、CPU调度算法、虚拟内存页面置换算法、磁盘调度算法和文件管理的基本原理及相关算法。毕业要求3分析应用3.理解和分析课程目标2中的相应重要算法，具备设计和编写相关算法能力，以及调试软件错误的能力。毕业要求4分析应用评价二、课程目标达成的途径与方法课程目标教学环节对应内容课程目标1讲授第1、6章及作业第一章操作系统引论第六章输入输出系统课程目标2讲授第3、4、5章及作业实验一/二/三/四第三章处理机调度与死锁第四章存储器管理第五章虚拟存储器课程目标3讲授第7、8章及作业实验五/六第七章文件管理第八章磁盘存储器管理三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1毕业要求2毕业要求4课程目标1LMM课程目标2MHH课程目标3MHM注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。2.不涉及工程教育认证的公共基础课程（含必修和选修）不填写上表。3.各专业的非公共基础课程的毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求了解操作系统的历史地位，当前操作系统的发展方向，理解操作系统中进程的概念、处理机管理、文件管理、设备管理、存储管理的各种方法和技术。重点掌握多道程序设计思想，掌握进程的概念以及与进程相关的概念如同步、互斥、死锁、处理机调度、磁盘调度算法等，掌握各种实存、虚存的管理方法等。操作系统概述了解操作系统的概念及发展历史,多道程序设计的概念，以及操作系统的功能及主要特征、操作系统的结构和操作系统的分类。进程管理掌握进程的概念和进程的表示，熟练掌握三种调度状态转换。理解进程的控制和进程调度，熟练掌握信号量及其Wait和Signal操作以及进程通讯，了解线程基本概念。第3章处理机调度与死锁掌握处理机调度概念及几种常用的处理机调度算法，如FCFS及优先级调度，理解死锁相关内容，熟练掌握银行家死锁算法。第4章存储器管理掌握程序的装入和链接，熟练掌握连续分配方式，基本分页、分段存储管理方式。第5章虚拟内存管理掌握虚拟存储器的基本概念，请求分页和分段存储管理方式，熟练掌握三种常用页面置换算法。第6章输入输出设备管理理解I/O系统及控制方式，掌握缓冲技术和设备的分配。第7章文件管理系统掌握文件和文件系统基本概念，文件的逻辑结构，第8章磁盘存储器管理外存分配方式，目录管理，文件存储空间的管理和文件共享与文件保护。掌握磁盘存储器管理和几种常用的磁盘调度算法。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章操作系统历史、基本特征和主要功能2思考p316,8,10，11，22课程目标1第2章进程的概念和三种调度状态转换。信号量及其Wait和Signal操作以及进程通讯，线程基本概念。6作业P847,11,16,21,23,24,25课程目标2第3章处理机调度概念及几种常用的处理机调度算法，如FCFS及优先级调度，死锁相和银行家算法解决死锁。8作业P1146，10，16，18，21，22课程目标2，3第4章连续分配方式，基本分页、分段存储管理方式6作业P1522，9，18，19，26课程目标2第5章请求分页和分段存储管理方式，三种常用页面置换算法。8作业P1773，5，12，13，17，18，20课程目标2，3第6章I/O系统、控制方式和缓冲技术6作业P22013,17,22课程目标1第7章文件和文件系统基本概念，文件的逻辑结构4作业P2495,12,17课程目标2第8章外存分配方式，目录管理，文件存储空间的管理和文件共享与文件保护。磁盘存储器管理和几种常用的磁盘调度算法。8作业P2761,7,11,课程目标2，3六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1进程创建与控制(Linux环境)2学会fork()函数正确输入命令并得到结果验证性必做2进程间通信与同步机制2学会共享存储，消息正确输入命令并得到结果设计性必做3存储器实验(1)2FIFO/LRU/OPT算法正确输入程序和命令并得到结果设计性必做4存储器实验(2)2进一步细化三个算法正确输入程序和命令并得到结果设计性必做5磁盘实验(1)2FCFS/SSTF/SCAN算法正确输入程序和命令并得到结果设计性必做6磁盘实验(2)2进一步细化算法正确输入程序和命令并得到结果设计性必做7银行家算法2学会用此算法检测进程死锁问题正确输入程序和命令并得到结果设计性选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂小测验、课堂讨论发言、平时作业等点名记录、课堂小测验成绩、讨论发言记录作业批改成绩15%实验考核操作及实验报告操作成绩报告批改成绩25%期末考核闭卷卷面成绩60%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：