《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》（合作辦學(xué)）教學(xué)大綱

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》教學(xué)大綱課程英文名ComputerOperatingSystem課程代碼03M0100學(xué)分3.5總學(xué)時(shí)56理論學(xué)時(shí)44實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)12課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)必修先修課程高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適用專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（合作辦學(xué)）專業(yè)中方課程開(kāi)課學(xué)院信息工程學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位計(jì)算機(jī)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(gè)最基本也是最重要的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理整個(gè)系統(tǒng)的軟、硬件資源，提高資源利用率，方便用戶使用，對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是學(xué)科基礎(chǔ)課，本課程的任務(wù)是通過(guò)全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的基本原理，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有更深層次的理解，為后續(xù)專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)課程目標(biāo)畢業(yè)要求目標(biāo)分類1.理解計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的相關(guān)章節(jié)的基本概念，如進(jìn)程、進(jìn)程間通信、處理機(jī)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(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中進(jìn)程同步與互斥、銀行家算法、CPU調(diào)度算法、虛擬內(nèi)存頁(yè)面置換算法、磁盤(pán)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(wèn)題分析設(shè)計(jì)/開(kāi)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(biāo)2中的相應(yīng)重要算法，具備設(shè)計(jì)和編寫(xiě)相關(guān)算法能力，以及調(diào)試軟件錯(cuò)誤的能力。設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)/編程/調(diào)試/解決方法(畢業(yè)要求4)分析應(yīng)用評(píng)價(jià)二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)內(nèi)容課程目標(biāo)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(biāo)2講授第2、3、4、5章及作業(yè)實(shí)驗(yàn)一/二/三/四第二章進(jìn)程管理；第三章處理機(jī)調(diào)度與死鎖第四章存儲(chǔ)器管理；第五章虛擬存儲(chǔ)器課程目標(biāo)3講授第8章及作業(yè)實(shí)驗(yàn)五/六第八章磁盤(pán)存儲(chǔ)器管理三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)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(biāo)1L課程目標(biāo)2HM課程目標(biāo)3MM注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫(xiě)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(dāng)前操作系統(tǒng)的發(fā)展方向，理解操作系統(tǒng)中進(jìn)程的概念、處理機(jī)管理、文件管理、設(shè)備管理、存儲(chǔ)管理的各種方法和技術(shù)。重點(diǎn)掌握多道程序設(shè)計(jì)思想，掌握進(jìn)程的概念以及與進(jìn)程相關(guān)的概念如同步、互斥、死鎖、處理機(jī)調(diào)度、磁盤(pán)調(diào)度算法等，掌握各種實(shí)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(jì)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(jìn)程管理掌握進(jìn)程的概念和進(jìn)程的表示，熟練掌握三種調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)換。理解進(jìn)程的控制和進(jìn)程調(diào)度，熟練掌握信號(hào)量及其Wait和Signal操作以及進(jìn)程通訊，了解線程基本概念。第3章處理機(jī)調(diào)度與死鎖掌握處理機(jī)調(diào)度概念及幾種常用的處理機(jī)調(diào)度算法，如FCFS、SJF及優(yōu)先級(jí)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(chǔ)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(yè)、分段存儲(chǔ)管理方式。第5章虛擬內(nèi)存管理掌握虛擬存儲(chǔ)器的基本概念，請(qǐng)求分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理方式，熟練掌握三種常用頁(yè)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(pán)存儲(chǔ)器管理外存分配方式，目錄管理，文件存儲(chǔ)空間的管理和文件共享與文件保護(hù)。掌握磁盤(pán)存儲(chǔ)器管理和幾種常用的磁盤(pán)調(diào)度算法。五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)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(biāo)1第2章進(jìn)程的概念和三種調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)換。信號(hào)量及其Wait和Signal操作以及進(jìn)程通訊，線程基本概念。6作業(yè)P847,11,16,21,23,24,25課程目標(biāo)2第3章處理機(jī)調(diào)度概念及幾種常用的處理機(jī)調(diào)度算法，如FCFS及優(yōu)先級(jí)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(biāo)2，3第4章連續(xù)分配方式，基本分頁(yè)、分段存儲(chǔ)管理方式6作業(yè)P1522，9，18，19，26課程目標(biāo)2第5章請(qǐng)求分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理方式，三種常用頁(yè)面置換算法。6+4作業(yè)P1773，5，12，13，17，18，20課程目標(biāo)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(biāo)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(biāo)1第8章外存分配方式，目錄管理，文件存儲(chǔ)空間的管理和文件共享與文件保護(hù)。磁盤(pán)存儲(chǔ)器管理和幾種常用的磁盤(pán)調(diào)度算法。6+4作業(yè)P2761,7,11,課程目標(biāo)2，3六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1進(jìn)程創(chuàng)建與控制(Linux環(huán)境)2學(xué)會(huì)fork()函數(shù)正確輸入命令并得到結(jié)果驗(yàn)證性必做2進(jìn)程間通信與同步機(jī)制2學(xué)會(huì)共享存儲(chǔ)，消息正確輸入命令并得到結(jié)果設(shè)計(jì)性必做3存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)(1)2FIFO/LRU/OPT算法正確輸入程序和命令并得到結(jié)果設(shè)計(jì)性必做4存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)(2)2進(jìn)一步細(xì)化三個(gè)算法正確輸入程序和命令并得到結(jié)果設(shè)計(jì)性必做5磁盤(pán)實(shí)驗(yàn)(1)2FCFS/SSTF/SCAN算法正確輸入程序和命令并得到結(jié)果設(shè)計(jì)性必做6磁盤(pán)實(shí)驗(yàn)(2)2進(jìn)一步細(xì)化算法正確輸入程序和命令并得到結(jié)果設(shè)計(jì)性必做7銀行家算法2學(xué)會(huì)用此算法檢測(cè)進(jìn)程死鎖問(wèn)題正確輸入程序和命令并得到結(jié)果綜合性選做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。七、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核含到課率、課堂小測(cè)驗(yàn)、課堂討論發(fā)言、平時(shí)作業(yè)等點(diǎn)名記錄、課堂小測(cè)驗(yàn)成績(jī)、討論發(fā)言記錄作業(yè)批改成績(jī)15%實(shí)驗(yàn)考核操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告操作成績(jī)報(bào)告批改成績(jī)25%期末考核閉卷卷面成績(jī)60%考核類別考試成績(jī)登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書(shū)（一）推薦教