《計算機操作系統(tǒng)》（合作辦學）教學大綱

《計算機操作系統(tǒng)》教學大綱課程英文名ComputerOperatingSystem課程代碼03M0100學分3.5總學時56理論學時44實驗/實踐學時12課程類別學科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)必修先修課程高級語言程序設(shè)計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適用專業(yè)計算機科學與技術(shù)（合作辦學）專業(yè)中方課程開課學院信息工程學院一、課程地位與課程目標（一）課程地位計算機系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分構(gòu)成，軟件又分成系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件兩類，操作系統(tǒng)是一個最基本也是最重要的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)負責管理整個系統(tǒng)的軟、硬件資源，提高資源利用率，方便用戶使用，對計算機科學與技術(shù)專業(yè)學生來說，計算機操作系統(tǒng)是學科基礎(chǔ)課，本課程的任務(wù)是通過全面系統(tǒng)地學習操作系統(tǒng)的基本原理，使學生對計算機系統(tǒng)有更深層次的理解，為后續(xù)專業(yè)課程打下堅實基礎(chǔ)。（二）課程目標課程目標畢業(yè)要求目標分類1.理解計算機操作系統(tǒng)的相關(guān)章節(jié)的基本概念，如進程、進程間通信、處理機調(diào)度、內(nèi)存、輸入輸出系統(tǒng)、文件等。概念理解與分析(畢業(yè)要求1)記憶理解2.掌握計算機操作系統(tǒng)中進程同步與互斥、銀行家算法、CPU調(diào)度算法、虛擬內(nèi)存頁面置換算法、磁盤調(diào)度算法和文件管理的基本原理及相關(guān)算法。概念理解與問題分析設(shè)計/開發(fā)解決方法(畢業(yè)要求2)分析應(yīng)用3.理解和分析課程目標2中的相應(yīng)重要算法，具備設(shè)計和編寫相關(guān)算法能力，以及調(diào)試軟件錯誤的能力。設(shè)計/開發(fā)/編程/調(diào)試/解決方法(畢業(yè)要求4)分析應(yīng)用評價二、課程目標達成的途徑與方法課程目標教學環(huán)節(jié)對應(yīng)內(nèi)容課程目標1講授第1、6、7章及作業(yè)第一章操作系統(tǒng)引論第六章輸入輸出系統(tǒng)第七章文件管理課程目標2講授第2、3、4、5章及作業(yè)實驗一/二/三/四第二章進程管理；第三章處理機調(diào)度與死鎖第四章存儲器管理；第五章虛擬存儲器課程目標3講授第8章及作業(yè)實驗五/六第八章磁盤存儲器管理三、課程目標與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標課程目標對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求1畢業(yè)要求2畢業(yè)要求4課程目標1L課程目標2HM課程目標3MM注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。四、課程主要內(nèi)容與基本要求了解操作系統(tǒng)的歷史地位，當前操作系統(tǒng)的發(fā)展方向，理解操作系統(tǒng)中進程的概念、處理機管理、文件管理、設(shè)備管理、存儲管理的各種方法和技術(shù)。重點掌握多道程序設(shè)計思想，掌握進程的概念以及與進程相關(guān)的概念如同步、互斥、死鎖、處理機調(diào)度、磁盤調(diào)度算法等，掌握各種實存、虛存的管理方法等。操作系統(tǒng)概述了解操作系統(tǒng)的概念及發(fā)展歷史,多道程序設(shè)計的概念，以及操作系統(tǒng)的功能及主要特征、操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的分類。進程管理掌握進程的概念和進程的表示，熟練掌握三種調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)換。理解進程的控制和進程調(diào)度，熟練掌握信號量及其Wait和Signal操作以及進程通訊，了解線程基本概念。第3章處理機調(diào)度與死鎖掌握處理機調(diào)度概念及幾種常用的處理機調(diào)度算法，如FCFS、SJF及優(yōu)先級調(diào)度，理解死鎖相關(guān)內(nèi)容，熟練掌握銀行家死鎖算法。第4章存儲器管理掌握程序的裝入和鏈接，熟練掌握連續(xù)分配方式，基本分頁、分段存儲管理方式。第5章虛擬內(nèi)存管理掌握虛擬存儲器的基本概念，請求分頁和分段存儲管理方式，熟練掌握三種常用頁面置換算法。第6章輸入輸出設(shè)備管理理解I/O系統(tǒng)及控制方式，掌握緩沖技術(shù)和設(shè)備的分配。第7章文件管理系統(tǒng)掌握文件和文件系統(tǒng)基本概念，文件的邏輯結(jié)構(gòu)，第8章磁盤存儲器管理外存分配方式，目錄管理，文件存儲空間的管理和文件共享與文件保護。掌握磁盤存儲器管理和幾種常用的磁盤調(diào)度算法。五、課程學時安排章節(jié)號教學內(nèi)容學時數(shù)學生任務(wù)對應(yīng)課程目標第1章操作系統(tǒng)歷史、基本特征和主要功能4思考p316,8,10，11，22課程目標1第2章進程的概念和三種調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)換。信號量及其Wait和Signal操作以及進程通訊，線程基本概念。6作業(yè)P847,11,16,21,23,24,25課程目標2第3章處理機調(diào)度概念及幾種常用的處理機調(diào)度算法，如FCFS及優(yōu)先級調(diào)度，死鎖相和銀行家算法解決死鎖。6+4作業(yè)P1146，10，16，18，21，22課程目標2，3第4章連續(xù)分配方式，基本分頁、分段存儲管理方式6作業(yè)P1522，9，18，19，26課程目標2第5章請求分頁和分段存儲管理方式，三種常用頁面置換算法。6+4作業(yè)P1773，5，12，13，17，18，20課程目標2，3第6章I/O系統(tǒng)、控制方式和緩沖技術(shù)6作業(yè)P22013,17,22課程目標1第7章文件和文件系統(tǒng)基本概念，文件的邏輯結(jié)構(gòu)4作業(yè)P2495,12,17課程目標1第8章外存分配方式，目錄管理，文件存儲空間的管理和文件共享與文件保護。磁盤存儲器管理和幾種常用的磁盤調(diào)度算法。6+4作業(yè)P2761,7,11,課程目標2，3六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實驗項目名稱學時基本要求學生任務(wù)實驗性質(zhì)實驗類別1進程創(chuàng)建與控制(Linux環(huán)境)2學會fork()函數(shù)正確輸入命令并得到結(jié)果驗證性必做2進程間通信與同步機制2學會共享存儲，消息正確輸入命令并得到結(jié)果設(shè)計性必做3存儲器實驗(1)2FIFO/LRU/OPT算法正確輸入程序和命令并得到結(jié)果設(shè)計性必做4存儲器實驗(2)2進一步細化三個算法正確輸入程序和命令并得到結(jié)果設(shè)計性必做5磁盤實驗(1)2FCFS/SSTF/SCAN算法正確輸入程序和命令并得到結(jié)果設(shè)計性必做6磁盤實驗(2)2進一步細化算法正確輸入程序和命令并得到結(jié)果設(shè)計性必做7銀行家算法2學會用此算法檢測進程死鎖問題正確輸入程序和命令并得到結(jié)果綜合性選做注：1.實驗性質(zhì)指演示性、驗證性、設(shè)計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。七、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核含到課率、課堂小測驗、課堂討論發(fā)言、平時作業(yè)等點名記錄、課堂小測驗成績、討論發(fā)言記錄作業(yè)批改成績15%實驗考核操作及實驗報告操作成績報告批改成績25%期末考核閉卷卷面成績60%考核類別考試成績登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教