《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理》課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)與教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE 8計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理教學(xué)指導(dǎo)一、本課程的性質(zhì)、目的本課程是GIS專業(yè)學(xué)生的專業(yè)選修課程，理論性與實(shí)踐性并重，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指揮中心，它既是系統(tǒng)中各種資源的管理者，又是服務(wù)的提供者。操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所處的地位和作用決定本課程在計(jì)算機(jī)類課程中特殊重要的位置。本課程的主要任務(wù)和目標(biāo)是：使學(xué)生深刻理解操作系統(tǒng)的基本概念和運(yùn)行機(jī)理，系統(tǒng)掌握操作系統(tǒng)基本原理、設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，并熟悉主流操作系統(tǒng)的內(nèi)部算法和外部界面，同時(shí)了解操作系統(tǒng)前沿性研究問題。通過本課程學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生具備研制、維護(hù)和使用操作系統(tǒng)的基本能力，并具有從事操作系統(tǒng)方面研究的理論基礎(chǔ)。二、

2、本課程的教學(xué)材料1. 教材計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程，張不同等，清華大學(xué)出版社，2006年5月第1版2. 參考書操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程，姚衛(wèi)新等，清華大學(xué)出版社，2005計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),湯子瀛等，西安電子科技大學(xué)出版社，1996計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程，周愛武等，清華大學(xué)出版社，2006計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程，吳企淵，清華大學(xué)出版社，2006操作系統(tǒng)教程，陸松年，電子工業(yè)出版社，2006計(jì)算機(jī)類期刊、雜志三、學(xué)習(xí)方法采用課堂主講、課下復(fù)習(xí)鞏固、習(xí)題課、作業(yè)、論文等形式，使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本概念，為后續(xù)內(nèi)容的繼續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。采用課上理論學(xué)習(xí)和課下上機(jī)實(shí)習(xí)結(jié)合的方法加強(qiáng)動(dòng)手能力。通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)和一定的社會(huì)實(shí)踐，

3、使學(xué)生受到軟硬件實(shí)驗(yàn)的初步訓(xùn)練，提高對(duì)操作系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理、故障檢測(cè)及各項(xiàng)維護(hù)的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決的實(shí)際能力。注重實(shí)踐，深入領(lǐng)會(huì)操作系統(tǒng)的工作原理。四、考核方法1、本課程采用結(jié)構(gòu)評(píng)分的方法，平時(shí)成績(jī)（考勤和作業(yè)）占30%，期末考試成績(jī)占70%。2、根據(jù)西南科技大學(xué)學(xué)分制學(xué)籍管理暫行辦法（西南科大發(fā)2001207號(hào)）第十二條規(guī)定：有下列情形之一者，取消考核資格，必須重修。、學(xué)生（免修生除外）在一學(xué)期內(nèi)，無論何種原因，累計(jì)缺課達(dá)教學(xué)時(shí)數(shù)的三分之一者；或任課教師隨機(jī)抽查缺課6次以上者；、有實(shí)驗(yàn)、作業(yè)等環(huán)節(jié)的課程，學(xué)生未按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及作業(yè)等環(huán)節(jié)。抄襲他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)的，當(dāng)事人雙方的

4、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)均按作弊處理，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)錯(cuò)態(tài)度和補(bǔ)做情況，可以考慮是否給予取消考核資格。五、授課內(nèi)容授課順序章節(jié)所需課時(shí)1第一章：操作系統(tǒng)概述1-1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述81-2操作系統(tǒng)的概念1-3操作系統(tǒng)的功能1-4操作系統(tǒng)的用戶接口1-5 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史1-6 操作系統(tǒng)分類1-7 操作系統(tǒng)的幾種視角2第二章：用戶接口與作業(yè)管理2-1 作業(yè)的基本概念42-2 批處理作業(yè)的管理2-3 交互式作業(yè)的管理2-4 用戶和操作系統(tǒng)之間的接口3第三章：進(jìn)程和處理機(jī)管理3-1 進(jìn)程的概念和定義103-2 進(jìn)程的狀態(tài)和進(jìn)程控制塊3-3 進(jìn)程控制3-4 進(jìn)程的互斥與同步3-5 進(jìn)程通信3-6 進(jìn)程調(diào)度3-7 死鎖

5、3-8 線程4第四章：存儲(chǔ)管理4-1 存儲(chǔ)管理的目的和功能64-2 存儲(chǔ)分配4-3 重定位4-4 實(shí)存管理技術(shù)4-5 虛存管理技術(shù)5第五章：設(shè)備管理5-1 I/O設(shè)備概述85-2 通道技術(shù)5-3 緩沖技術(shù)5-4 I/O交通管制程序及設(shè)備分配程序5-5 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序5-6 存儲(chǔ)設(shè)備6第六章：文件管理6-1 文件系統(tǒng)的概念86-2 文件的邏輯組織與存取方法6-3 文件的物理結(jié)構(gòu)與存取方法6-4 文件存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間的管理6-5 文件目錄6-6 文件的安全性6-7 文件的使用7第七章：Windows操作系統(tǒng)7-1 Windows操作系統(tǒng)概述127-2 Windows 用戶接口7-3 Windows 進(jìn)

6、程和處理機(jī)管理7-4 Windows 存儲(chǔ)管理7-5 Windows 設(shè)備管理7-6 Windows 文件管理六、分章指導(dǎo)第一章 操作系統(tǒng)概述學(xué)習(xí)目的和要求掌握操作系統(tǒng)的概念、地位和特征。掌握操作系統(tǒng)的功能及幾個(gè)主要類型。理解操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)接口系統(tǒng)調(diào)用。了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展與分類以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件配置。了解操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢(shì)和研究視角?？己四繕?biāo)操作系統(tǒng)的概念、地位和特征。操作系統(tǒng)的主要功能：進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、文件管理、作業(yè)管理和設(shè)備管理。操作系統(tǒng)的幾個(gè)主要類型：批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。幾大主要類型的異同點(diǎn)。重點(diǎn)與難點(diǎn)專題操作系統(tǒng)的概念、特征和地位操作系統(tǒng)三大

7、主要類型的異同點(diǎn)。第二章 用戶接口與作業(yè)管理學(xué)習(xí)目的和要求掌握作業(yè)的基本概念和控制方式。掌握批處理作業(yè)的組織和調(diào)度方法。掌握交互式作業(yè)管理的接口技術(shù)。理解用戶與操作系統(tǒng)交互的程序級(jí)接口和作業(yè)控制級(jí)接口的執(zhí)行過程?？己四繕?biāo)作業(yè)的基本概念和組成情況。批處理作業(yè)的管理功能：輸入輸出、調(diào)度、控制。批處理作業(yè)調(diào)度的主要功能。單道批處理作業(yè)的調(diào)度算法：FCFS、SJF、HRN和HPF算法。交互式作業(yè)管理的接口：操作控制命令、菜單技術(shù)和窗口技術(shù)。重點(diǎn)與難點(diǎn)批處理作業(yè)的管理功能。單道批處理作業(yè)的調(diào)度算法：FCFS、SJF、HRN和HPF算法的原理及應(yīng)用。第三章 進(jìn)程和處理機(jī)管理學(xué)習(xí)目的和要求掌握進(jìn)程、程序和線

8、程的概念和區(qū)別。掌握進(jìn)程的控制的基本操作。掌握進(jìn)程調(diào)度的功能和算法。掌握進(jìn)程同步與互斥的概念和實(shí)現(xiàn)。掌握產(chǎn)生死鎖的原因及解決方法。掌握死鎖的預(yù)防、監(jiān)測(cè)和接觸原理和方法。理解進(jìn)程的狀態(tài)演變和臨界區(qū)的概念。理解進(jìn)程通信的消息緩沖機(jī)制和信箱功能。理解死鎖和活鎖以及饑餓的概念。了解進(jìn)程和線程的狀態(tài)以及死鎖問題的提出?？己四繕?biāo)進(jìn)程和線程的區(qū)別。進(jìn)程調(diào)度的算法：HPF法和輪轉(zhuǎn)法。進(jìn)程同步與互斥的實(shí)現(xiàn)。避免死鎖的最佳資源分配辦法：銀行家算法。死鎖預(yù)防的基本思想。重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)程和線程的區(qū)別。進(jìn)程調(diào)度的算法：HPF法和輪轉(zhuǎn)法。避免死鎖的最佳資源分配辦法。第四章 存儲(chǔ)管理學(xué)習(xí)目的和要求掌握存儲(chǔ)管理的功能和目的。掌

9、握操作系統(tǒng)存儲(chǔ)分配的方法。理解存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)分配和靜態(tài)分配實(shí)現(xiàn)的重定位技術(shù)。理解實(shí)存管理技術(shù)和虛存管理技術(shù)的管理方式和區(qū)別。考核目標(biāo)存儲(chǔ)管理的目的和功能：對(duì)主存空間的分配和管理、提高主存的利用率、“擴(kuò)充”主存容量、實(shí)現(xiàn)地址的變換。存儲(chǔ)分配的方法：直接方式、靜態(tài)分配、動(dòng)態(tài)分配。重定位的類型：靜態(tài)重定位、動(dòng)態(tài)重定位。分頁存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)。段式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)與難點(diǎn)存儲(chǔ)管理的目的和功能。段頁式管理的實(shí)現(xiàn)原理。第五章 設(shè)備管理學(xué)習(xí)目的和要求掌握I/O控制方式的演變和通道的類型。掌握存儲(chǔ)管理的單緩沖和雙緩沖技術(shù)。掌握I/O交通管制程序的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。掌握I/O設(shè)備分配原則和分配程序。掌握中斷的分類。理解通道

10、技術(shù)的“瓶頸”問題和通道指令。理解設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的通信方式和驅(qū)動(dòng)調(diào)度。了解I/O設(shè)備和操作的類型。了解常用的幾種存儲(chǔ)設(shè)備?？己四繕?biāo)I/O通道的類型：字節(jié)多路通道、數(shù)據(jù)選擇通道、數(shù)組多路通道。單緩沖和雙緩沖的工作流程。I/O交通管制程序的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)：DCT、COCT、CHCT、SDT和RS。I/O設(shè)備分配原則：I/O設(shè)備的固有屬性、I/O設(shè)備分配算法、設(shè)備分配中的安全性、與設(shè)備無關(guān)性。中斷的分類：外中斷（中斷）、內(nèi)中斷（異?；蛳葳澹Ｖ攸c(diǎn)與難點(diǎn)I/O通道的類型。I/O設(shè)備分配原則。中斷的分類。第六章 文件管理學(xué)習(xí)目的和要求掌握文件的概念和分類。掌握文件的物理結(jié)構(gòu)和存取方法。掌握文件存儲(chǔ)空間的管理。掌握文件系統(tǒng)應(yīng)該解決的關(guān)鍵問題。理解文件系統(tǒng)的概念。理解文件的邏輯組織與存取方法。了解文件的使用狀況?？己四繕?biāo)文件的概念和分類。文件的物理結(jié)構(gòu)。文件存儲(chǔ)設(shè)備、文件類型和存取方法之間的關(guān)系。文件存儲(chǔ)空間的管理方法：建立空閑文件目錄、空閑塊鏈、位示圖。文件系統(tǒng)應(yīng)該解決的關(guān)鍵問題：文件目錄和文件的安全性。文件目錄的分類：簡(jiǎn)單目錄、二級(jí)目錄、多級(jí)目錄。文件安全性的體現(xiàn)：共享、保護(hù)、保密。重點(diǎn)與難點(diǎn)文件的概念和分類。文件