《操作系统》教学大纲
课程名称：
| 操作系统
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课程编号：
| 408015
| 420013
| 436016
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适用专业：
| 计算机科学与技术
| 网络工程
| 软件工程
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课程类别：
| 专业必修课
| 专业必修课
| 专业必修课
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课程学分：
| 3.5
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总学时：
| 64
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其中：理论学时
| 48
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实验学时
| 16
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先修课程：
| C语言程序设计、面向对象程序设计、数据结构
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一、课程的性质、目的与任务
操作系统是计算机系统中最重要的系统软件，操作系统质量的好坏，直接影响整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用。一个精心设计的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能，充分发挥系统中各种设备的使用效率，提高系统工作的可靠性。
《操作系统》课程是计算机各本科专业的一门专业必修课程。通过学习使学生了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法；掌握操作系统的基本原理及组成；掌握操作系统的基本概念和相关的概念、术语；掌握操作系统的五大基本管理过程，掌握操作系统的基本算法；熟悉计算机操作系统(Windows和Linux)基本的操作与使用。
通过本课程的学习，要求学生达到:
1．熟练掌握计算机操作系统的基本特性、主要功能和操作系统的结构设计
2．掌握进程管理、处理机调度与管理、存储器管理、设备管理、文件管理等基本内容与实现方法。
3．了解Linux和Windows2003操作系统中所使用的相关控制技术
二、课程教学基本内容与要求
第一章 操作系统概论
（一）基本教学内容
1.1 操作系统概观
1.2 操作系统的形成与发展
1.3 操作系统的基本服务和用户接口
1.4 操作系统结构和运行模型
1.5 流行操作系统简介
（二）基本要求
教学目的：掌握计算机操作系统的基本概念、理解操作系统的形成与发展过程、掌握操作系统所提供的服务与接口类型、了解其结构与运行模型，了解常用的操作系统的基本情况。，
教学重点：重点讲解操作系统的基本特征、主要功能、用户接口与服务
教学难点：操作系统的提供的服务与用户接口、操作系统的结构与运行模型
第二章 处理器管理
（一）基本教学内容
2.1 中央处理器
2.2 中断技术
2.3 进程及其实现
2.4 线程及其实现
2.5 Linux进程与线程
2.6 Windows 2003进程与线程
2.7 处理器调度
2.8 处理器调度算法
2.9 Linux调度算法
2.10 Windows 2003调度算法
（二）基本要求
教学目的：掌握进程的基本概念，中断技术、进程控制，进程通信以及线程的概念，掌握各种进程调度和作业调度算法及其实现方法，了解Linux和Windows2003中的调度算法。
教学重点：进程、线程的概念和控制，各种调度算法及其实现
教学难点：进程与线程的概念与控制方式、中断技术
第三章 同步、通信与死锁
（一）基本教学内容
3.1 并发进程
3.2 临界区管理
3.3 信号量与PV操作
3.4 管程
3.5 进程通信
3.6 死锁
3.7 Linux同步机制和通信机制
3.8 Windows 2003同步机制和通信机制
（二）基本要求
教学目的：理解由进程并发而引起的各种问题及其解决策略（如信号量、管程等），掌握进程之间的通信方法，以及解决死锁的方法，了解Linux和Windows2003中的同步机制和通信机制。
教学重点：信号量、PV操作、进程通信、死锁
教学难点：经典进程同步问题、解决死锁的方法
第四章 存储管理
（一）基本教学内容
4.1 存储器
4.2 连续存储空间管理
4.3 分页存储管理
4.4 分段存储管理
4.5 虚拟存储管理
4.6 Intel x86分段和分页存储结构
4.7 Linux虚拟存储管理
4.8 Windows 2003虚拟存储管理
（二）基本要求
教学目的：了解程序的装入和链接分配方法，掌握连续存储分配与管理方法、分页、分段的存储管理方式以及页面的置换算法。了解Linux和Windows2003中的虚拟存储管理技术。
教学重点：连续存储空间管理，分页、分段存储管理方式及其实现算法、各种分配中的地址转换与保护机制
教学难点：地址转换与保护机制、页面置换算法
第五章 设备管理
（一）基本教学内容
5.1 I/O硬件原理
5.2 I/O软件原理
5.3 具有通道的I/O系统
5.4 缓冲技术
5.5 驱动调度技术
5.6 设备分配
5.7 虚拟设备
5.8 Linux设备管理
5.9 Windows 2003I/O系统
（二）基本要求
教学目的：掌握四种I/O控制方式，缓冲的概念、设备分配策略及SPOOLing技术的实现，了解驱动调度技术、I/O硬、软件原理和Linux和Windows2003中的设备管理技术。
教学重点：四种I/O控制方式，设备分配技术、SPOOLing技术的实现。
教学难点：缓冲的概念，通道技术、SPOOLing技术的实现。
第六章 文件管理
（一）基本教学内容
6.1 文件
6.2 文件目录
6.3 文件组织与数据存储
6.4 文件系统其他功能的实现
6.5 Linux文件系统
6.6 Windows 2003文件系统
（二）基本要求
教学目的：掌握文件的基本概念，目录结构，理解文件的逻辑结构和外存分配方式，掌握文件的功能与实现方法，了解和Linux和Windows2003中文件系统的实现。
教学重点：文件的逻辑结构和外存的分配方式、目录检索、文件管理。
教学难点：文件组织与数据存储、文件共享与保护。
第七章 操作系统的安全与保护
（一）基本教学内容
7.1 安全性概述
7.2 安全策略
7.3 安全模型
7.4 安全机制
7.5 安全操作系统设计和开发
7.6 Linux安全机制
7.7 Windows 2003安全机制
（二）基本要求
教学目的：掌握操作系统安全的基本要求，了解操作系统的安全与保护策略、模型、机制等，了解Linux和Windows2003操作系统中的安全机制。
教学重点：操作系统的安全策略与机制
教学难点：安全模型的建立、安全操作系统设计和开发
第八章 网络和分布式操作系统
（一）基本教学内容
8.1 计算机网络概述
8.2 网络操作系统
8.3 分布式操作系统
8.4 Linux网络体系结构
8.5 Windows 2003网络体系结构和网络服务
（二）基本要求
教学目的：了解网络和分布式操作系统的基本概念与要求，了解Linux和Windows2003操作系统的网络体系结构。
教学重点：网络和分布式操作系统的基本概念与要求
教学难点：网络操作系统的体系结构
三、课程各章节学时分配
序号
| 内容
| 理论学时
| 实验学时
|
计科
| 网工
| 软工
| 计科
| 网工
| 软工
|
1
| 操作系统概论
| 4
| 4
| 4
| 2
| 2
| 2
|
2
| 处理器管理
| 8
| 8
| 8
| 4
| 4
| 4
|
3
| 同步、通信与死锁
| 8
| 8
| 8
| 4
| 4
| 4
|
4
| 存储管理
| 10
| 10
| 10
| 4
| 4
| 4
|
5
| 设备管理
| 6
| 6
| 6
| 2
| 2
| 2
|
6
| 文件管理
| 6
| 6
| 6
|
|
|
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7
| 操作系统的安全与保护
| 4
| 4
| 4
|
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8
| 网络和分布式操作系统
| 2
| 2
| 2
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合计
| 48
| 48
| 48
| 16
| 16
| 16
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四、本课程课外学习与修学指导
由于该课程涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容复杂，难度较大，且具有很强的实践性，所以要学好本课程，必须做到理论与实践紧密结合，才能达到较好的学习效果。要求学生多参阅相关书籍，多做练习，多上机实验，掌握操作系统的基本原理、主要算法及其实现过程。
五、本课程考核方式及成绩评定标准
考核方式：闭卷考试
成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩、实验成绩和期终考试成绩相结合。具体比例为：上课出勤、作业占20%，实验占20%，期末考试成绩占60%。
其中期未考试总分100分，基础题占50%，中等难度题占40%，较难题占10%。考试题型主要有：选择题、填空题、简答题、计算题、算法题、分析题、综合应用题等。
六、教材及参考书
教材：《操作系统教程》（第4版），孙钟秀主编，高等教育出版社，2008年
主要参考书：
[1]《计算机操作系统》 汤子瀛哲凤屏 汤小丹 编著 西安电子科技大学出版社，2007年
[2]《现代操作系统》（第三版），（荷）Andrew S.Tanenbaum著，陈向群、马洪兵译，机械工业出版社，2009年7月
[3] 《计算机操作系统教程》（第三版），张尧学张尧学，史美林，张高 编著，清华大学出版社出版, 2006年10月
[4]《操作系统原理与应用》（第三版），沈祥玖 李作纬，高等教育出版社，2009年11月
[5]《Linux操作系统实验教程》，费翔林，高等教育出版社，2009年4月
大纲撰写人：羊四清
大纲审阅人： 罗如为
教学副主任： 易叶青
编写日期：2012.6
