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1、操作系统课程教学大纲一、 课程名称：操作系统二、 学分：4、 三、 先修课程：计算机原理、程序设计语言、数据结构四、 课程的性质、目的和任务：操作系统课程是网络教育考试的一门必修专业课。这门课程的主要特点是概念较多，理解和掌握都较困难。本课程的目的和任务是使学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用和模型，从资源管理的角度领会操作系统的原理、功能和实现技术。使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力。五、 课程的教学基本要求及主要内容：第一章 绪论一、 学习要求通过本章的学习，要求学生了解操作系统在计算机系统中的地位和作用，了解操作系统形成发展的原因，了解操
2、作系统研究的3种基本观点，以及该课程与其它课程的关系。重点掌握操作系统的概念，操作系统成熟的标志，操作系统的功能。二、 课程内容1、操作系统的概念（1）操作系统的概念（掌握）（2）操作系统在计算机系统中的地位和作用（了解）2、操作系统发展历史（1）CPU速度与外设速度的矛盾与解决策略（了解）（2）批处理系统到多道程序系统的演变（了解）（3）多道程序系统中的问题与解决方法（掌握）3、操作系统的功能与结构（1）计算机系统中的资源（了解）（2）资源管理方法与策略（了解）（3）操作系统的基本功能（掌握）4、操作系统的类型（了解）第二章 作业管理一、 学习要求通过本章的学习，要求学生了解作业的建立过程与
3、方法，了解JCB的基本结构，了解SPOOLING系统的工作原理，了解操作系统的用户接口。重点掌握作业的概念，作业调度，系统调用与用户程序调用的区别。二、 课程内容1、作业的概念（1）作业的概念（掌握）（2）JCB的结构与作用（了解）2、作业建立（1）作业输入（了解）（2）JCB建立（了解）3、作业的状态和调度（1）作业的基本状态（掌握）（2）态转换及原因（掌握）（3）调度的实现方法（了解）4、用户接口（1）命令接口（了解）（2）系统调用（掌握）5、作业管理的功能（了解）三、 实践环节内容和基本要求1、内容：Windows环境下系统接口模拟2、要求：程序完成的功能包括（1）调用常用的SDK函数（
4、2）较大文件写入方法比较第三章 处理机管理一、 学习要求通过本章的学习，要求学生掌握进程与线程的概念，程序、进程、线程的联系与区别，进程的基本状态及其状态转换的原因，了解原语的概念及进程管理的主要原语，掌握进程制约的概念及引起进程相互制约的原因，进程互斥与同步的概念与实现方法。理解进程通信的概念与制约的联系。理解死锁的概念与死锁的预防、避免、解除方法。二、 课程内容1、进程及其特征（1）程序的执行方式（理解）（2）进程的概念（掌握）（3）程序、进程的联系与区别（掌握）2、进程描述及状态（1）PCB的结构和作用（理解） （2）进程的基本状态（掌握）（3）状态转换（掌握） 3、进程控制（1）进程控
5、制的目的与任务（理解）（2）控制原语（理解） 4、进程调度（1）调度的目的与任务（理解） （2）调度算法（掌握）（3）调度算法评价（了解）5、进程制约（1）制约的概念及引起制约的原因（掌握）（2）进程互斥的概念与实现方法（掌握）（3）进程同步的概念与实现方法（掌握）6、进程通信（1）通信的概念与制约的关系（掌握）（2）基本通信方法（了解）7、死锁（1）死锁的概念（掌握）（2）死锁的预防、避免、解除（掌握）（3）处理死锁的综合措施（了解）8、线程（1）线程的概念（了解）（2）线程模型（了解）（3）线程分类（了解）（4）线程调度（了解）9、处理机管理（了解）三、 实践环节内容和基本要求 1、进程调
6、度模拟 要求：选择两个进程调度算法和串行执行算法对不同的任务类型进行模拟，并从CPU利用率、响应时间、系统效率进行分析比较，完成实验报告。 2、线程程序阅读 要求：阅读基于进程和线程的排序算法并实现，从执行效率的角度进行分析比较，完成实验报告。第四章 存储管理一、 学习要求通过本章的学习，要求学生对存储体系有清晰的认识，明确存储管理的目标和任务。掌握虚拟存储的概念，理解存储管理的基本原理和方法。了解局部性原理，并能用于对程序代码的分析和设计。二、 课程内容1、概述（1）存储体系（理解）（2）虚拟存储器（掌握）（3）存储管理原理（掌握）2、单道程序环境下的存储管理（1）单道环境下的存储管理的特点
7、（了解）（2）单道存储管理原理（了解）（3）Windows的工作模式（了解）3、分区存储管理（1）分区的概念与类型（理解）（2）分区管理的数据结构与地址变换（理解）4、覆盖与交换技术（1）覆盖的概念与覆盖技术（了解）（2）交换的概念与交换技术（了解）（3）覆盖与交换的比较（了解）5、页式存储管理（1）页式管理的概念与分类（掌握）（2）页式管理的数据结构与地址变换（掌握）（3）页面分配与调度算法（理解）（4）页面调度性能分析（掌握）6、段式与段页式存储管理（1）段式管理的原理（了解）（2）段页式管理的原理（掌握）（3）管理用的数据结构与地址变换（掌握）（4）存储共享技术与实现（理解）（5）存储管
8、理方法分析评价（了解）7、局部性原理与应用（1）局部性特征与局部性原理（理解）（2）工作集模型与应用（掌握）三、实践环节内容和基本要求1、页面调度模拟 要求：选择两种页面调度算法，对随机页面请求序列进行调度，分析算法性能与内存使用情况，完成实验报告2、局部性原理验证 要求：对同一个算法采用不同的实现（符合和不符合局部性要求），记录并分析算法的执行效率，完成实验报告第五章 文件系统一、 学习要求通过本章的学习，要求学生理解文件的概念，了解文件分类方法，掌握磁盘结构与存取特征。掌握文件组织方式、目录结构和索引技术。了解文件安全可靠性及其保障措施与方法。了解影响文件系统性能的主要因素，掌握磁盘调度的
9、主要算法。二、课程内容 1、概述（1）文件的概念（理解）（2）文件的分类方法（了解） 2、文件结构及存取（1）文件逻辑结构（掌握）（2）磁盘结构与存取原理（掌握）（3）文件物理结构（掌握） 3、文件管理（1）文件目录的概念（理解）（2）分级目录结构（掌握）（3）目录寻址与管理（掌握） 4、文件系统实现（1）内存数据结构（了解）（2）外存空间管理（了解）（3）主要的文件操作方法（理解）（4）文件共享方法与实现技术（理解） 5、文件系统的可靠性与安全性（1）文件系统的可靠性与保障措施（了解）（2）文件系统的安全性与保障措施（了解）（3）文件保护机制（掌握） 6、文件系统的性能与磁盘调度（1）影响性
10、能的因素分析（掌握）（2）磁盘调度的目标与任务（掌握）（3）主要的磁盘调度算法（掌握）三、实践环节内容和基本要求磁盘调度算法模拟 要求：选择至少两种磁盘调度算法，对随机生成的磁盘访问序列进行调度，给出算法评价并完成实验报告第六章 设备管理一、学习要求通过本章的学习，要求学生了解数据传送的4种方式，掌握缓冲技术的概念，了解4种常见的缓冲技术，掌握设备分配的概念，理解3种常见设备分配的技术，了解I/O进程控制的概念。二、课程内容1、概述（1）设备的类型（了解）（2）设备管理的任务与功能（了解）2、数据传送控制方式（1）程序直接控制方式（了解）（2）中断控制方式（了解）（3）DMA方式（了解）（4）通道控制方式（了解）3、缓冲技术（1）单缓冲（了解）（2）双缓冲（了解）（3）环形缓冲（了解）（4）缓冲池（了解）4、设备分配技术（1）独享设备及分配（掌握）（2）共享设备及分配（掌握）（3）虚拟设备及分配（了解）5、I/O进程控制（1）输入输出请求（了解）（2）设备驱动程序（了解）（3）中断处理（了解）