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1、操作系统理论教学大纲(Operating System)课程代码：0600008总学时：64学时(其中：讲课50学时、实验14学时)先修课程：C程序设计语言、Python程序设计、数据结构一、课程的性质、目的与任务操作系统是计算机的核心软件，计算机操作系统是所有数据科学与大数据技 术及相关专业的必修课程。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功能和实现过程，使学生系 统科学地得到分析问题与解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力。二、教学基本内容与基本要求1 .基本内容本课程概述操作系统的形成、类型和功能；阐述进程管理，
2、包括进程和线程的基本 概念、进程的同步和通信、调度和死锁；详细介绍存储器管理和虚拟存储器的概念以 及对虚拟存储器性能的分析；讨论设备管理、文件系统、磁盘存储器的管理以及操作 系统的保护与安全；最后，对操作系统的最新发展包括网络操作系统、分布式操作系 统做扼要介绍。2 .基本要求通过本课程的学习，使学生全面、系统地掌握计算机操作系统的基本概念、基本技 术和基本方法；掌握计算机操作系统的组成和各部分的功能；了解计算机操作系统的 发展特点、设计的基本原理和方法；对常用操作系统(Windows、Unix)能够进行基本 的操作使用。三、教学内容及学时分配教学内容教学要求重点 ()难点 ()学时安排备注第
3、一章操作系统引论1.1 操作系统的目标和作用1.2 操作系统的发展过程1.3 操作系统的基本特征1.4 操作系统的主要功能1.5 操作系统结构设计B4第二章进程管理2.1 进程的基本概念2.2 进程控制2.3 进程同步2.4 经典进程的同步问题2.5 进程通信2.6 线程AA10第三章处理机调度与死锁3.1 处理机调度的层次3.2 调度队列模型和调度准则3.3 调度算法3.4 实时调度3.5 产生死锁的原因和必要条件3.6 预防死锁的方法3.7 死锁的检测与解除AA6第四章存储器管理4.1 存储器的层次结构4.2 程序的装入和链接4.3 连续分配方式4.4 基本分页存储管理方式4.5 基本分段
4、存储管理方式4.6 虚拟存储器的基本概念4.7 请求分页存储管理方式4.8 页面置换算法4.9 请求分段存储管理方式AA10第五章设备管理5.1 I/O系统5.2 I/O控制方式5.3 缓冲管理5.4 I/O软件5.5 设备分配5.6 磁盘存储器的管理A6（教学要求：A一熟练掌握；B一掌握；C了解）第六章文件管理6.1 文件和文件系统6.2 文件的逻辑结构6.3 外存分配方式6.4 目录管理6.5 文件存储空间的管理6.6 文件共享与文件保护6.7 数据一致性控制A6第七章操作系统接口7.1 联机用户接口7.2 shell命令语言7.3 系统调用7.4 UNIX系统调用7.5 图形用户界面B2
5、第八章网络操作系统8.1 计算机网络概述8.2 网络体系结构8.3 Internet 与 Intranet8.4 客户/服务器模式8.5 网络操作系统的功能8.6 网络操作系统提供的服务C2第九章系统安全性9.1 系统安全的基本概念9.2 数据加密技术9.3 认证技术9.4 访问控制技术9.5 计算机病毒C2第十章UNIX系统内核结构10.1 UNIX系统概述10.2 进程的描述和控制10.3 进程的同步与通信10.4 存储器管理10.5 设备管理10.6 文件管理C2合计50四、建议实验项目及学时分配序 号实验项目名称实验学时内容提要实验要求实验 类型1进程调度4编写两种进程调度程序必做验证
6、2银行家算法4模拟银行家算法必做验证3虚拟存储器管理4编写存储分配程序，实现虚拟存 储器的页面调度必做验证4文件管理2编写和调试简单的文件操作程序必做验证合计14五、教学方法与教学手段1 .教学方法本课程概念多、较抽象、涉及面广，因此教学形式以讲授方式为主；为加强和落 实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节；关键性概念、整体实现思想方面的 问题可辅以课堂讨论的形式。以课堂讲授方式为主，辅以课堂讨论以及实验教学。.2 .教学手段适当利用多媒体等现代化教学手段进行授课。六、建议教材与参考书目3 .建议教材计算机操作系统，汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛，西安电子科技大学出 版社，2007年5月第3版。操作系统，郑尚志、梁宝华，安徽大学出版社，2014年4月第1版。4 .参考书目操作系统（第二版），刘振鹏、张明、王煜，中国铁道出版社，2007年8月。计算机操作系统原理，张尧学，清华大学出版社，1995年4月。计算机操作系统，黄干平、陈洛资，科学出版社，1989年8月。计算机操作系统，刘乃琦，电子工业出版社，1996年7月。七、大纲编写的依据与说明本大纲以计算机操作系统课程的主要内容为基础，并突出重点和难点来编写， 且针对本课程理论性和实践性较强的特点，合理分配学时，力求使学生从理论到实践 较为全面掌握操作系统的原理、概念和方法。