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1、操作系统内容辅导、自学作业一、课程性质随着计算机技术的迅速发展，计算机的硬、软件资源越来越丰富，用户也要求能更方便、更灵活地使用计算机系统。为了增强计算机系统的处理能力以及方便用户有效地使用计算机系统，操作系统已成为现代计算机系统中不可缺少的重要组成部分。因此，操作系统课程也就成为高等学校计算机专业的重要专业基础课程。二、本课程的地位和作用 本课程从操作系统实现资源管理的观点出发，阐述如何对计算机系统中的硬、软件资源进行管理，使计算机系统协调一致地、有效地为用户服务，充分发挥资源的使用效率，提高计算机系统的可靠性和服务质量。一个从事计算机科学技术的工作者，当他掌握了操作系统的工作原理和实现方法
2、后，将有利于他利用计算机系统开发各种应用软件和系统软件。三、学习目的与要求操作系统是计算机专业的主要专业课。通过对本课程的学习，要求考生掌握操作系统的基本结构、工作原理和实现方法;了解它与硬件和其他软件的关系;进而为分析或设计一个操作系统打下理论基础。在自学过程中，考生应掌握操作系统对各种资源的管理方法和操作系统各部分之间的联系，这样才能真正掌握操作系统的工作原理以及了解操作系统在整个计算机系统中的作用。为了能确切地学好本课程，要求学生具备:高级语言程序设计、数据结构、计算机系统结构等课程的知识。五、本课程的学习方法在学习任何一门课程时，要能做到真正学有所得，就必须:认真阅读教材，边读边做笔记
3、;及时做习题，巩固所学内容;做好阶段总结，正确理解课程内容。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。(一)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。(二)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
4、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，对设计技巧要能灵活运用。(3)根据操作系统在计算机系统中的作用，你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。你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
5、，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。想想在校学生的学习过程，他们在课前预习，课堂听老师讲解，课后复习，再做习题等。所以，要真正学好一门课反复阅读是正常现象。(5)做习题是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题能力的重要环节，在做习题前应先认真仔细阅读教材，切忌根据习题选择教材内容，否则本末倒置，欲速则不达。六、自学内容与指导第一章操作系统概论（4学时）（一）主要内容了解什么是操作系统，操作系统在计算机系统中的作用，操作系统的结构，操作系统要做些什么，以及各类操作系统的特点。（二）本章重点、难点操作系统的分类、操作系统的功能和操作系统的结构。操作系统功能。（三）
6、自学要求1.系统 (要求达到识记层次)。(1)计算机系统由哪些部分组成。(2)计算机系统中的硬件资源和软件资源。2.操作系统 (要求达到 识记层次)。(1)操作系统在计算机系统中的作用。(2)操作系统的设计目标。(3)操作系统要做些什么。3.操作系统类型 (要求达到 领会层次)。4.操作系统功能 (要求达到 识记层次)。（四）自学作业1、填空题： 本章习题第一、二、三、四2、操作系统是什么？3、操作系统类型有哪些？操作系统有哪些特点？第二章 处理机管理（10学时）（一）自学内容通过本章学习应该掌握多道程序设计是如何提高计算机系统效率的;进程与程序有什么区别;进程的基本状态以及状态变化;进程队列
7、及进程调度策略;中断的作用。理解 “进程”是操作系统中的基本执行单位，在多道程序设计的系统中往往同时有许多进程存在，它们要轮流占用处理器。这些交叉执行的并发进程相互之间可能是无关的，也可能是相关的。（二）本章重点、难点进程管理的概念，进程的控制与调度，进程管理中的安全性。（三）自学要求 掌握本章基本概念，理解各种模型的不同，比较模型中主要采用的调度算法。了解个模型中的处理及管理。（四）自学作业1、什么中断？异常？异常分哪几类？（P55）2、画出进程的三态转化图。（P62）3、什么进程的核心态和用户态？（P78）4、什么是进程？什么是线程？二者之间的关系与异同？（P94）5、比较本章介绍的各种模
8、型中的各种CPU调度算法。（主要从算法思想比较）第三章 内存管理（12学时）（一）自学内容明确存储管理的职能是对主存储器中的用户区域进行管理;理解在不同的管理方式下如何实现存储保护、地址转换、以及主存空间的分配和回收;比较各种管理方式的特点;掌握虚拟存储器的实现原理和方法。（二）本章重点、本章难点各种管理方式的特点。可变分区方式的主存分配算法以及移动技术;分页式虚拟存储管理的实现以及页面调度算法;分段式虚拟存储管理的实现。分页式虚拟存储管理的实现以及页面调度算法;分段式虚拟存储管理的实现。（三）自学要求1.重定位 (要求达到 领会层次)。2.固定分区存储管理 (要求达到 领会层次)。3.可变分
9、区存储管理 (要求达到 领会层次)。4.页式存储管理 (要求达到 领会层次)。5.段式存储管理 (要求达到 领会层次)。6.虚拟存储器 (要求达到领会层次)。（四）自学作业1、操作系统的内存管理功能有哪些？（P118）2、说明存储系统的不同存储层次、3、什么是内存的单一分区模式？（P134）多道技术指什么？（P139）4、试画出页模式下的地址映射基本过程示意图。（P145）5、说明虚存的概念和作用。（P148）6、试说明请求调页分配策略的优缺点。（P156）7、比较段式和页式分配策略的优缺点。（P163-164）8、对段页式分配策略评价。第四章 外存管理与文件系统（8学时）（一）自学内容文件管
10、理必须对用户提供“按名存取”功能，要求考生理解为实现按名存取文件管理应该做哪些工作;文件管理怎样管理用户信息的存储和检索、怎样实现文件的保护和保密;文件操作的作用以及用户如何使用文件操作。（二）本章重点、难点逻辑文件与物理文件间的转换;文件目录;基本文件操作的作用及使用。 逻辑文件与物理文件间的转换。（三）自学要求1.文件和文件名 (要求达到 识记层次)。2.文件的存储介质 (要求达到 领会层次)。3.文件的存取方法 (要求达到 领会层次)。4.文件目录 (要求达到 简单应用层次)。5.文件的逻辑结构 (要求达到 领会层次)。6.文件的物理结构 (要求达到 领会层次)。7.记录的成组与分解 (
11、要求达到简单应用层次)。8.存储空间的分配与回收 (要求达到简单应用层次)。9.文件操作 (要求达到 领会层次)。10.文件的保护与保密。要求达到 领会层次。（四）自学作业1、操作系统的外存管理功能是什么？（P191）2、文件系统与设备管理功能的关系如何？（P192）3、外存分哪几类？（P192-194）4、文件共享的类型有哪些？（P240）5、什么是磁臂调度？比较说明先来先服务调度算法、最短搜索优先算法、电梯算法的优缺点。6、本章习题4.4第五章 设备管理（8学时）（一）自学内容要求了解设备管理与文件管理的合作关系，文件管理实现文件存取前的准备工作，而文件的物理存取由设备管理实现。理解怎样实
12、现独占设备的分配和磁盘的驱动调度;怎样实现虚拟设备。（二）本章重点、难点重点是输入输出操作与设备的概念, 设备管理与分配。 独占设备的分配、磁盘的驱动调度。（三）自学要求1.计算机外设分类（识记）2、设备与控制器的关系。（理解）3、设备独立性。（领会）（四）自学作业1、计算机外设如何分类？（P269）2、程序对设备的独立性体现在哪些方面？（P282）3、I/O子系统的性能指标有哪些？（P283）4、试说明操作系统设备管理功能的任务。（P284）5、程序对设备的独立性主要体现在哪些方面？（P282）6、缓冲技术指什么？缓冲的目的和作用？（P300）第六章 进程通信（4学时）（一）自学内容当并发进
13、程竞争共享资源时会出现与时间有关的错误，因此，应采用进程同步与互斥手段使其合理使用共享资源，以保证系统安全。当进程间必须通过信息交换进行协作时，可用进程通信的方式达到目的。理解 “死锁”影响系统的可靠性。死锁的产生与进程对资源的需求、进程的执行速度、资源的分配策略有关。系统应采用一定的策略实现资源分配以保证系统的安全。（二）本章重点、难点用P、V操作实现进程的同步与互斥;用信箱实现进程通信。（三）自学要求1、进程之间关系。（领会）2、进程互斥和同步机制的实现。（掌握）3、死锁概念。（理解）（四）自学作业1、什么是死锁？死锁发生的四个必要条件是什么？（P340）2、解释P（S）、V(S)操作。（P336）3、简述UNIX的进程通信。第八章 性能与结构 （2学时）（一）自学内容理解一般操作系统的性能评价。（二）本章重点、难点计算机系统结构设计；操作系统性能评价。（三）自学要求1、操作系统的性能评价指标和方法。（理解）2、操作系统结构设计。（识记）（四）自学作业1、从哪些方面评价操作系统的性能？（P361）2、操作系统结构模型有哪些？（P367）