《数计-操作系统80学时》课程教学大纲

PAGEPAGE1操作系统（理论部分）OperatingSystem【课程编号】BJ25150【课程类别】专业基础课【学分数】3【适用专业】计算机科学与技术【学时数】50【开课学期】5【先修课程】高级语言程序设计、计算机组成原理与汇编、数据结构一、教学目的、任务操作系统是计算机类专业重要的专业技术基础课之一，是数据库系统，计算机网络，分布式系统等课程的基础。通过本课程学习要求学生掌握操作系统的基本概念和基础理论，具备开发系统软件的技能，能建立并行程序设计的思想方法，对操作系统实现技术有深切体会。二、课程教学的基本要求建立多道程序设计的思想、掌握进程、线程与管程、进程同步与互斥、分页与分段、通道与通道程序等基本概念，掌握处理机管理、存储管理、文件管理、I/O管理的基本理论与方法。本课程是一门实践性较强的学科，必须十分重视实验教学。在实验教学中，要严格要求，主要锻炼学生的实际动手能力和编程能力。三、教学内容和学时分配（一）第一章操作系统引论4学时主要内容：操作系统的类型、发展过程、功能及现代操作系统的特性、多道程序设计的思想。教学要求：掌握现代操作系统的特性、多道程序设计的思想，分时的思想。掌握多道程序以单道方式运行与多道方式运行的时间计算。了解操作系统的类型、发展过程、功能，多道方式与分时方式带来的好处。其它教学环节：（二）第二章作业、进程与线程4学时主要内容：作业、进程、线程的区别，作业、进程、线程状态以及线程的概念以及线程引入的原因。教学要求：掌握进程概念以及引入进程、线程的原因。其它教学环节：习题课（三）第三章进程同步与通信10学时主要内容：进程同步与互斥、临界资源和临界区、信号量的一般应用、经典进程同步问题、管程概念、进程通信。教学要求：重点掌握进程同步与互斥的内容，经典进程同步与互斥问题，能应用信号量机制的解决实际应用，了解同步与互斥的软件实现思想和方法、了解管程概念。其它教学环节：习题课（四）第四章调度与死锁10学时主要内容：作业调度与进程调度、调度性能评价准则、进程调度算法；死锁条件、资源分配图、死锁预防、死锁避免、死锁检测与恢复。教学要求：掌握调度算法及性能比较，死锁发生的四个必要条件，死锁避免的银行家算法，了解调度性能评价准则和死锁检测与恢复。其它教学环节：习题课与段考（五）第五章存储管理10学时主要内容：静态重定位与动态重定位、固定分区与动态分区、分页技术、分段技术与段页式技术、虚存管理的页面转换算法。教学要求：掌握分页技术、分段技术，页面转换算法。了解静态重定位与动态重定位、固定分区与动态分区管理。其它教学环节：习题课（六）第六章文件系统8学时主要内容：文件与文件系统的概念、文件系统的功能、目录结构，存储结构以及空闲存储空间的管理。教学要求：重点掌握文件的存储结构和空闲存储空间的管理，掌握文件分配的位示图技术和成组技术。了解文件与文件系统的概念、文件系统的功能、目录结构。其它教学环节：习题课（七）第七章设备管理4学时主要内容：I/O管理功能、通道与通道程序、设备分配算法、磁盘调度与管理，缓冲管理。教学要求：掌握I/O控制方式和磁盘管理与调度。了解I/O管理功能、通道与通道程序的概念，缓冲管理。其它教学环节：习题课。四、教学重点、难点及教学方法1．教学重点：操作系统概念的正确理解，单处理器基础上的进程同步与互斥机制的实现，调度算法与死锁避免算法的实现，存储管理的分页分段管理技术。2．教学难点：进程的通信与控制，死锁避免算法的实现，虚存管理的页面转换算法的实现。3．教学方法：讲授、习题讲解、实验相结合。五、考核方式及成绩评定方式1．考核方式：闭卷考试2．成绩评定方式：平时作业与段考（20%）+操作系统实验与课程设计（20%）+期末考试60%六、教材及参考书目1．主教材：《计算机操作系统》，郁红英编，清华大学出版社，2008年8月2．参考书目孟庆昌.操作系统.电子工业出版社.2004年5月汤子瀛等.计算机操作系统.西安电子科技大学出版社.2002年9年刘振鹏.操作系统.中国铁道出版社.2004年12月王煜等.操作系统习题解答与实验指导.中国铁道出版社.2004年12月修（制）订人：曹敦虔审核人：潭福锦2014年操作系统（实验部分）OperatingSystem【课程编号】BJ25150【课程类别】专业基础课【学分数】3【适用专业】信息管理与信息系统专业【学时数】30【编写日期】2010-5-【开课学期】5【先修课程】高级语言程序设计、计算机组成原理与汇编、数据结构一、教学目的、任务通过操作系统实验，让学生更好地了解操作系统的概念和原理，通过操作系统的课程设计，使学生更好地熟悉操作系统算法以及实现方法。二、课程教学的基本要求（必备项）1．熟练掌握用命令界面使用计算机（DOS操作）2．了解用系统调用方法使用计算机的功能（汇编语言）3．熟练作业调度与进程调度算法的实现（C语言）4．了解磁盘分区管理的算法实现（C语言）5．了解内存的分配与去配（C语言）6．了解文件管理的算法实现（C语言）三、教学内容和学时分配实验一、用命令界面使用计算机（DOS操作）4学时层次：基础性实验主要内容：通过使用命令来操作计算机，让学生了解操作系统的发展以及图形界面引入带来的好处和方便。教学要求：熟练掌握和熟记常用的DOS命令。实验二、用系统调用方法使用计算机的功能4学时层次：综合性实验主要内容：借助汇编工具MASM和DOS的系统调用功能,编程设计一些常用的DOS命令。教学要求：学会使用DOS的系统调用功能编写DOS命令实验三、作业调度4学时层次：综合性实验主要内容：利用C或VC++工具，完成作业调度（短作业优先）的算法设计与实现教学要求：深刻理解操作系统作业调度算法，熟悉掌握响应比高者优先算法的设计与实现，写出实验报告。实验四、进程调度4学时层次：综合性实验主要内容：利用C或VC++工具，完成进程调度的算法设计与实现教学要求：深刻理解操作系统的动态优先级调度与时间片轮转调度算法，熟悉掌握时间片轮转调度算法的设计与实现，写出实验报告。其它教学环节（如讲授、习题、讨论、其它实践活动）：实验五、银行家算法8学时层次：综合性实验主要内容：利用C或VC++工具，编程实现银行家算法。教学要求：通过银行家算法的设计与实现，深刻理解操作系统死锁避免的思想及实现步骤。实验六、存储管理的分配与去配4学时层次：综合性实验主要内容：掌握存贮管理的分配与去配，了解最先适就算法，最优适应算法与循环适应算法。教学要求：通过可变分区方式下的最优适应算法的设计与实现，理解操作系统存储管理的思想。实验七、页式虚拟存储器的地址转换和缺页中断4学时层次：综合性实验主要内容：了解页式虚存管理如何实现地址转换，进一步认识缺页中断有处理过程。教学要求：在给定的条件下完成虚存中地址转换过程并模拟缺页中断处理过程。实验八、磁盘文件管理2学时层次：综合性实验主要内容：深入了解磁盘文件管理的功能和具体实现方法。教学要求：在给定的源程序下，通过阅读深入了解编程思想及其功能。四、教学重点、难点及教学方法1．教学重点：利用C或VC++完成作业调度算法、进程调度算法的设计与实现。2．难点：理解和掌握算法的设计思想以及学生原有的C语言基础。3．教学方法：演示、讲解与学生动手编程实现相结合五