操作系统的教与学（教学大纲）

操作系统的教学大纲

课程编码：0BH06904

课程名称（英文）：Operating System

适用专业：信息管理与信息系统、电子商务、信息安全

课程性质：专业基础课，必修

学    时：56学时，其中讲课：48学时，上机：8学时，实验：0学时

先修课程：C语言程序设计、数据结构、信息系统基础         

 

一、本课程的地位、作用与任务

通过本课程的学习，使学生掌握现代操作系统的基本原理及设计技术，了解操作系统的运行环境及实现方法，并运用操作系统的理论和方法分析现有的操作系统。使学生在操作系统应用领域具有较强的分析问题和解决问题的能力，为将来系统研究和软件开发打下坚实的基础。

二、内容、学时及基本要求

序号	内容	基本要求	学时
1	第1章 操作系统引论 1.1 操作系统的定义 1.2 操作系统的产生和发展 1.3 操作系统的特征 1.4 操作系统的功能 1.5 操作系统的类型	掌握操作系统的定义； 了解操作系统的产生和发展过程； 理解操作系统的特征与功能； 了解操作系统的类型。	6
2	第2章 进程与线程 2.1 进程的引入 2.2 进程的状态及其转换 2.3 进程控制 2.4 线程	了解程序的顺序执行过程，理解程序的并发执行过程，掌握并发执行程序的特征，理解进程的概念； 熟练掌握进程状态及其转换； 了解进程控制原语； 理解线程的概念，理解线程与进程的区别。	5
3	第3章 进程同步 3.1 进程同步与互斥 3.2 经典进程同步与互斥问题 3.3   AND信号量	理解进程互斥与同步的概念； 熟练掌握使用信息量和PV操作解决互斥与同步问题； 了解AND信号量；	5
4	第4章 调度与死锁 4.1 调度的类型与准则 4.2 调度算法 4.3 死锁的基本概念 4.4 死锁的预防与避免	了解操作系统的三级调度类型，了解调度的性能准则； 熟练掌握调度算法； 理解死锁的概念； 了解死锁的预防方法，熟练掌握死锁的避免方法；	6
5	第5章 存贮管理 5.1 程序的装入与链接 5.2 连续分配存储管理方式 5.3 页式存贮管理 5.4 段式存贮管理 5.5 段页式存贮管理	了解程序的装入与链接过程； 了解连续分配存储管理方式； 熟练掌握页式、段式存储管理方案； 掌握段页式存储管理方案。	6
6	第6章 虚拟存贮管理 6.1 虚拟存储器的引入 6.2 请求页式存贮管理  6.3 请求段式存贮管理	理解虚拟存储管理原理； 熟练掌握请求页式存储管理； 掌握请求段式存贮管理	6
7	第7章 设备管理 7.1 I/O设备管理概述 7.2 I/O控制方式 7.3 I/O系统 7.4 磁盘管理 7.5 缓冲管理	了解I/O系统硬件组成； 理解I/O数据控制方式； 了解I/O控制及I/O系统； 了解磁盘的结构，熟练掌握磁盘调度算法； 理解缓冲的概念，了解磁盘高速缓存和提高磁盘速度的其他方法。	8
8	第8章 文件管理 8.1 文件概念 8.2 文件结构和文件系统 8.3 目录 8.4 文件系统实现	了解文件概念； 理解文件结构和文件系统； 了解目录管理方法； 熟练掌握文件系统实现。	6
总计			48

三、说明

1．本大纲意在掌握了操作系统基本原理的基础上，加强对现代操作系统新技术和新方法的介绍，以使课程适应社会的需要。本课程课内实验8学时，并另开设操作系统课程设计1周。

2．课程的教学要求层次：

教学内容按熟练掌握、掌握、理解、了解几个层次要求。在教学过程中，应注意理论联系实际、注重与本专业的其他学科知识的衔接与配合。加强对学生分析问题和解决问题能力的培养。

3．本大纲的适用范围：

本大纲适用信息管理与信息系统、电子商务、信息安全专业的课程。

4．教学中应注意的问题：

该课程教学中应注意吸收新知识、新观念，尤其要密切注意操作系统发展的新动向。

5．教学方法：

该课程的教学方法应以讲授法为主，案例教学、研究讨论教学为辅。

6．考核方式：期末采取闭卷考试方式，期末考试成绩占总评成绩70%、平时成绩占总评成绩20%、实验成绩占总评成绩10%。

7．上机学时分配：本实验Linux环境下进行，皆在培养学生理论联系实际能力和操作能力。在实验环节安排了与课程内容相辅相成。上机学时分配如下：

实验项目名称	学时
Linux系统的操作与使用	2
进程的创建和撤消	2
进程的同步	2
用进程同步工具解决实际问题	2

四、使用教材及参考书

使用教材：

《计算机操作系统》，郁红英李春强编著，清华大学出版社，2008年8月第1版参考书：

1．《计算机操作系统实验指导》，郁红英 李春强编著，清华大学出版社，2008年9月第1版

2．《计算机操作系统》，汤子瀛等编著，西安电子科技大学出版社，1996年12月第1版

3．《OPERATINGSYSTEM CONCEPTS》Sixth Edition，AbrahamSilberschatz,Perter Bear Galxin,Greg Gagne, 2004.1

操作系统课程设计教学大纲

课程编号：0BS06904

课程性质：必修

适用专业：信息管理与信息系统、电子商务、信息安全

课程设计周数（或学时）：1周（20学时）

 

一、课程设计的目的与任务

本课程设计在信息管理与信息系统、电子商务、信息安全专业必修的专业主干课程《操作系统》之后开设，是必不可少的操作系统重要实践环节。操作系统课程设计的目的是使学生在掌握操作系统基本原理的基础上，通过实践锻炼将理论运用到实际的能力，并进一步加深对理论知识的理解。通过本课程设计希望能提高学生分析问题、解决问题的能力，为今后研究操作系统原理和应用操作系统基本原理解决实际问题打下坚实的基础。本课程设计要求学生在Windows XP环境下，完成线程的创建、同步与互斥；动态链接库的建立与调用，采用无缓冲、高速缓存和异步方式实现文件读/写等问题，通过本课程设计使学生深入理解操作系统的并发原理，并解决实际的并发问题；熟悉Windows系统三种不同的文件的读/写方式，并能根据实际应用选择合适的文件读/写方式。

二、课程设计内容及基本要求

序号	内   容	基本要求	学时
1	线程的创建和撤消	掌握Windows XP环境下线程的创建与撤消API。	2
2	线程的互斥	掌握Windows XP环境下线程的互斥API。	2
3	线程的同步	掌握Windows XP环境下线程的同步API。	2
4	用线程的同步与互斥工具解决实际问题	在上述三个实验的基础上，设计并实现一个实际的系统完成线程的同步与互斥。	4
5	动态链接库的建立和调用	掌握在Windows XP环境下，建立动态链接库和调用方法。	2
6	分别采用无缓冲、高速缓存和异步方式实现文件读/写	掌握在Windows XP环境下，采用无缓冲、高速缓存和异步方式实现文件读/写相关API。	4
7	比较无缓冲、高速缓存和异步三种方式实现文件读/写的优劣，三种方式实现文件读/写的函数分别用动态链接库实现	在上述两个实验的基础上，设计并实现一个比较和测试三种方式实现文件读/写的系统，要求使用动态链接库。	4

三、课程设计的组织及教学方式

组织方式采用个体开展方式，以锻炼学生的独立工作能力；教学方式采用讲授、讨论和探索模式相结合方式。在本课程设计之前，教师课堂上提出讨论题，并介绍相关问题的基本实现原理，学生在教师的指导下初步设计与实现课程设计规定题目后，教师再组织课堂讨论，学生围绕课程设计题发表自己观点，激发学生的学习热情和创造思维，增加学生之间交流机会，同时也可提高学生查阅资料、分析思考和口头表达能力。讨论之后学生反复调试、修改己的设计，这样不但巩固了理论知识，更重要的是通过自己的动手实践及听取他人体会和收获，开阔的自己的思路，也激发了探究新知识的兴趣，增强了动手能力。

四、课程设计时间及场所要求

进行本课程设计与《操作系统》课程应安排在同一学期，学期中安排的时间段应在学期后段，《操作系统》课程之后。为完成本课程设计所要使用的场所可以是院计算中心或校计算中心，要求使用Windows XP（含）以上环境，VC6.0（含）以上版本开发工具。

五、课程设计主要参考资料

《计算机操作系统实验指导》，郁红英 李春强编著，清华大学出版社，2008年9月第1版

六、课程设计考核方式

本课程设计考核主要依据是实验报告、实现规定功能的程序和平时检查。

实验报告的内容包括：

1．实验题目、实验目的、实验内容和实验要求。

2．程序清单和有关的语句。

3．上机的情况和结果。

4．分析出现的问题或结果。

5．实验总结

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• 提供PPT课件，教学大纲，试卷，上机指导

• 本书全面系统地介绍了现代操作系统的基本理论和最新技术，通过对Linux、Windows 7、Android OS及Mac OS & IOS等一些主流操作系统安全机制的介绍，使读者对安全操作系统的掌握与具体实施有更加深刻的认识。最后引入了云计算操作系统中两款典型的云平台综合管理系统Windows Azure及Chrome OS，旨在将信息技术前沿与操作系统安全基本理论相结合，使读者进一步了解并掌握操作系统安全的发展现状与未来趋势。