操作系统
一 、 说明
（一）课程性质 本课程是计算机科学与技术专业的核心课程之一 ，属于必修课程 。
“操作系统 ”是计算机系统不可缺少的组成部分 ，负责对系统中各种资源进行有效的管理 和对各种活动进行正确的组织 ， 使整个计算机系统协调一致且高效地工作 ，指挥计算机系统正 常运行 。操作系统基于硬件 ，并对硬件实施管理 ， 并构成对所有软件运行的支持平台 ，给用户 使用计算机而提供方便灵活友好的接口 。
本课程的先修课为计算机组成原理 、微机原理 、数据结构 、 高级语言程序设计 ；后续课 程为数据库系统原理 、 计算机网络 、分布式系统等 。
（二）教学目的
通过本课程的学习 ， 使学生在深刻理解计算机系统整体概念的基础之上
， 掌握操作系统
的基本内容及实现方法 ，掌握操作系统对计算机系统中各种资源的管理和控制功能 ， 从而使学 生具备一定的系统软件开发技能 ，为以后从事的研究 、 开发工作 （如设计 、分析或改进各种系 统软件和应用软件 ） 提供必要的软件基础和基本技能 。
（三）教学内容
本课程内容包括 ：绪论 ， 是对操作系统的一般性描述 ， 包括什么是操作系统 ， 操作系统 在整个计算机系统的地位及其发展历史 ，它的功能 、分类等 ； 作业管理和 linux 用户接口 ， 介绍作业和操作系统用户接口 ，包括作业的基本概念和作业的建立过程 、 linux 介绍和它所 提供的用户接口等 ；进程管理 ，主要介绍进程和线程的概念 、进程控制 、进程同步 / 互斥 、死 锁、进程间通信 、线程等 ；处理机调度 ，主要介绍作业调度 、进程调度 、各种调度算法及其评 价等；存储管理 ，介绍常见存储管理的方法 ，虚拟存储管理的实现等 ；linux 进程和存储管 理； 文件系统 ，包括文件系统的概念 、 文件结构和文件存取 、文件目录管理 、linux 文件管 理等 ； 设备管理 ；面向对象的操作系统和分布式操作系统 。
（四）教学时数 课内学时 ：72 （五）教学方式
本课程的教学环节包括 ：课堂讲授 、习题课 、课堂讨论 、批改作业 、课外辅导 、实验相 结合 ，并逐步采用 cai 、网络教学等教学手段 。通过本课程各个教学环节的教学 ，重点培养学 生的自学能力 、 分析问题解决问题的能力 。
教学方法 ：采用启发式教学 ，鼓励学生自己针对某种操作系统进行分析和研究 ，培养学 生的自学能力 ，以“少而精”为原则 ，精选教学内容 ，精讲多练 ，调动学生学习的主观能动 性。 教学手段 ：开展电子教案 、 cai 课件的研制 、 引进和应用 ， 研制多媒体教学系统 。
考试环节 ：考试形式采用笔试 ，考试题型分为 ：填空题 、选择题 、判断题 、简答题 、分 析设计题 。
二、本文 第1 章 绪论
教学要点 ：
操作系统的概念及其发展历史 、分类 ，操作系统功能 ，研究操作系统的观点 。本章是对 操作系统的一般性描述 。
教学时数 ：4 学时
1.1 操作系统概念 （0.5 学时 ） 掌握操作系统的概念及其在计算机系统中的作用 。 1.2 操作系统的发展历史
了解操作系统的发展历史 。
（
1 学时 ） 1 学时 ）
1.3 操作系统的基本类型
（
理解批处理系统 、分时操作系统 、实时操作系统 、个人计算机操作系统 、 网络和分布式 操作系统的特点 。
1.4 操作系统的功能 （1 学时 ） 掌握操作系统的处理机管理 、存储管理 、设备管理 、 文件管理和
用户接口五大功能 。
1.5 研究操作系统的几种观点
（
0.5 学时 ）
了解操作系统是计算机资源的管理者观点 ， 用户界面观点 ，进程管理观点 。 考核要求 ：
1 ． 识记 ： 什么是操作系统 ，操作系统的分类 。
2． 领会 ：操作系统的功能 ，操作系统的发展历史及研究观点 。
第2 章 作业管理和 linux 用户接口 教学要点 ：
作业的概念和建立过程 ， 操作系统为用户提供的接口 ， linux 用户接口 ，linux shell 编程 。 教学时数 ： 8 学时
教学内容 ：
2.1 作业的基本概念 2.2 作业的建立过程
（
1 学时 ） 1 学时 ）
掌握作业的定义 ，作业的组织 。
（
掌握作业的输入方式 、jcb 的建立 ；掌握 spooling 系统 。
2.3 用户接口 （1 学时 ） 掌握作业控制 、 系统调用 ； 了解用户接口的演变 。 2.4 分时作业管理 （ 0.5 学时 ） 了解分时作业管理 。 2.5 linux 简介 （ 1 学时 ）
了解 linux 的发展历史和发展前景 ， linux 系统的特点 ， linux 系统结构 。
2.6 2.7
linux 的 shell （ 1.5 学时 ）
，
理解 shell 提供的命令种类 ，程序语言 shell make 命令 。
linux 的系统调用 （ 1 学时 ）
理解有关设备管理的系统调用 ，有关文件系统的系统调用 ， 有关进程控制的系统调用 ， 有关进程通信的系统调用 ， 有关存储管理的系统调用 。
2.8 linux 桌面环境 kde 介绍 （ 1 学时 ） 了解 linux 桌面环境 kde 介绍 。
考核要求 ：
1 ． 识记并领会 ： 作业的概念 ， jcb 的建立 ， spooling
系统 ，操作系统用户接口 。
2 ． 分析 ： linux 的 shell ， linux 的系统调用 。 第3 章 进程管理
教学要点 ： 进程的概念和描述 ，进程的同步和互斥 ，进程通信 ，死锁 。 教学时数 ：10 学时
3.1 进程和线程的概念 （ 1 学时 ） 掌握程序的并发执行 、进程的定义 、 作业和进程的关系 ；了解
线程的概念 。
3.2
进程的描述
（
1 学时 ）
掌握进程控制块 pcb ，进程上下文 。
3.3 进程状态及其转换 （1 学时 ） 掌握进程的三种基本状态 ： 执行状态 、 等待状态 、就绪状
态 ， 三种状态间的转换 。
3.4 3.5 3.6 3.7 3.8
进程控制
（
1 学时 ） 2 学时 ）
（
理解进程的创建与撤消 ， 进程的阻塞与唤醒 。
进程互斥
（
掌握资源共享所引起的制约，互斥的加锁实现，信号量和p、v原语，用p、v原语实现 进程互斥 。
进程同步
1 学时 ）
掌握同步的概念 ，私用信号量 ， 用 p、 v 原语实现同步 ；理解生产者 ——消费者问题 。
进程通信
（
1.5 学时 ） 1.5 学时 ）
理解进程的通信方式 ，消息缓冲机制 ， 邮箱通信 。
死锁问题
（
掌握死锁的概念 ，死锁的排除方法 ， 银行家算法 。 考核要求 ：
1． 识记：进程的概念和描述 ， 进程的互斥和同步 ，死锁的产生条件 ，线程的概念 。 2． 领会 ：进
程控制 ， 进程通信 ， 死锁的排除方法和各种算法 。 第4 章 处理机调度 教学要点 ：
作业调度 ，进程调度 ，各种调度算法及其评价 ，多处理机调度机制 。 教学时数 ：6 学时 教学内容 ：
4.1 分级调度 （ 4.2 作业调度 （ 4.3 4.4
1 学时 ） 1 学时 ）
作业的状态和转换 ， 调度的层次 。
掌握作业调度功能 ， 作业调度目标与性能衡量 。
进程调度 （1 学时 ） 掌握进程调度的功能 ，进程调度的时机 ，进程上下文切换 ； 理解进程调
度性能评价 。
调度算法 （1 学时 ） 掌握先来先服务调度算法 ，轮转法，多级反馈轮转法 ，优先级法 ，静态优
先级 ，动态优 先级。
4.5 算法评价 （ 1 学时 ）
理解 fcfs 方式的调度性能分析 ， 轮转法调度性能评价 ，线性优先级法的调度性能 。 4.6 多处理机调度
（
1 学时 ）
操作系统教学计划
