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1、操作系统教学大纲Operating System适用专业：数字媒体技术课程编号：0809213050前修课程：程序设计、离散数学学分：4总学时：64一、课程性质、目的与要求课程性质：专业基础必修课、主干课课程目的：学生在完成程序设计语言、数据结构与算法等课程学习的基础上，系统学习操作 系统的基本概念、基本原理和方法。教学要求：熟练掌握操作系统的基本原理和基本方法；掌握处理机管理、存储管理、文件管 理、设备管理、作业管理、进程管理，了解操作系统的设计方法和并发程序的设计；具备较 强的软件设计（包括设备驱动程序的设计）能力和较严密的思维能力。二、教学内容理论总学时：56学时第一章操作系统引论4学时
2、基本要求：掌握操作系统的定义以及其基本特征和主要功能；了解操作系统的目标、作用和 模型；了解操作系统的发展历史和分类以及其结构设计等。 重点：操作系统的定义、分类和功能。 难点：操作系统的并发、共享、虚拟、异步四个基本特征。第二章进程的描述与控制15学时基本要求：掌握进程的基本概念，进程的状态及其转换，进程控制原语，进程的同步以及经 典的进程同步问题；能够利用信号量机制解决简单的进程同步问题；了解进程间的通信，了 解线程的概念。 重点：利用信号量机制解决进程同步问题。 难点：进程的基本概念，信号量机制。第三章处理机调度与死锁5学时基本要求：掌握处理机调度的基本概念，熟悉处理机调度算法，掌握死锁
3、的概念以及产生的 原因和必要条件，了解死锁的预防、避免以及检测与解除的方法 重点：处理机调度算法，产生死锁的原因和必要条件，死锁的预防和避免方法。 难点：处理机调度算法，银行家算法。第四章存储器管理4学时基本要求：掌握存储管理的目的与功能；了解程序的装入和链接；熟悉操作系统存储管理的 方式。 重点：页式、段式、段页式存储管理。 难点：页式存储系统。第五章虚拟存储器4学时基本要求：熟悉虚拟存储器的基本概念，掌握请求分页和请求分段存储管理方式以及基本的 页面置换算法。 重点：虚拟存储系统，基本的页面置换算法。 难点：虚拟存储系统。第六章输入输出系统5学时基本要求：了解设备管理的基本概念，0系统的组
4、成，I/O控制方式；理解通道技术和缓 冲技术、设备驱动和虚拟设备技术，磁盘存储器管理。 重点：通道、缓冲、设备驱动、设备分配、磁盘调度算法。 难点：中断与缓冲技术、虚拟设备。第七章文件管理5学时基本要求：掌握文件系统的基本概念和实现过程。要求掌握文件的逻辑结构及对不同类型文 件的存取方法，掌握文件目录。了解文件的使用、文件系统的层次模型，文件的共享和保 护、保密。 重点：文件系统的基本概念和实现过程。文件的逻辑结构及对不同类型文件的存取方法，文 件目录。难点：文件系统的层次模型，文件的共享和保护、保密。第八章磁盘存储器的管理2学时基本要求：掌握外存的组织方式和文件存储空间的管理。提高磁盘0速度
5、的途径，提高磁 盘可靠性的技术，数据一致性控制。 百点：外存的组织方式和文件存储空间的管理。 难点：提高磁盘可靠性的技术，数据一致性控制。第九章操作系统接口5学时基本要求：了解作业管理和调度，用户与操作系统之间的接口，系统调用，UNIX shell功能及系统调用，图形用户接口及操作。 重点：用户与操作系统之间的接口 难点：系统调用的类型和实现。第十章多处理机操作系统3学时基本要求：熟悉多处理机系统的概念、结构以及特征与分类。了解多处理机系统的进程同步 及进程调度，网络操作系统，分布式操作系统。重点：多处理机系统的概念、结构以及特征与分类。难点：处理机系统的进程同步及进程调度，分布式操作系统。第
6、十一章多媒体操作系统2学时基本要求：掌握多媒体的概念及相关知识，多媒体文件中的各种媒体。了解多媒体进程管理 中的问题和接纳控制，多媒体实时调度，高速缓存与磁盘调度。重点：多媒体的概念及相关知识，多媒体文件中的各种媒体。难点：多媒体进程管理中的问题和接纳控制，多媒体实时调度，高速缓存与磁盘调度。第十二章保护和安全2学时基本要求：初步建立起系统安全性的概念。重点：数据加密、数字签名和认证的基本概念。难点：数据加密技术，认证技术。三、实践环节或相关课程实践总学时：8学时序号实验项目名称实验类型实验要求实验内容简介应达到的基本要求学时分配实验环境的熟操作熟悉Linux Lab实验系统的安 装、操作；创
7、建子进程；调试熟练安装和操作LinuxLab实验系 统；掌握进程控制1悉和进程的创建+设计必做跟踪fork和oxccvc系统调用函数的方法；熟悉 Linux系统下程序 的编译和调试技 能。22信号量的实现和应用设计必做利用信号量机制解决生产者一 消费者问题。充分理解进程同 步与互斥的概念； 掌握信号量的实 现原理；掌握信号 量的使用方式。23地址映射与内存共享设计必做查看页表映射信息；编程实现 段、页式内存管理上的内存共充分理解段表、页 表以及逻辑地址、 线性地址、物理地 址的映射过程；充 分理解操作系统 的内存管理。24页面置换算法与动态内存分酉己设计必做模拟实现 OPT、FIFO、LRU、
8、LFU等页面置换算法掌握 OPT、FIFO、LRU、LFU等页面置 换算法的实现；充 分理解虚拟存储 器2注：1、实验类型：演示、验证、操作、综合、设计、研究。2、实验要求：指必做、选做。3、8学时以上（不含8学时）实践环节需单独设置大纲。四、课时分配序号章节内容理论环节 时数实验时数其他 环节1操作系统引论42二进程的描述与控制1523三处理机调度与死锁524四存储器管理425五虚拟存储器426六输入输出系统57七文件管理58八磁盘存储器的管理29九操作系统接口510十多处理机操作系统311十一多媒体操作系统212十二保护和安全2合计568总学分4总学时64五、建议教材与教学参考书序号书名编者出版社版本1计算机操作系统（第四版）汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛西安电子科技大学出版社20072计算机操作系统教程孙钟秀、费翔林、骆斌高等教育出版社20083操作系统原理谢青松人民邮电出版社2005六、教学形式与考核方式1、教学形式：以课堂讲授为主。Case study ：采用Linux实验环境。2、考核方式：本课程考核方式为：考试、笔试。