操作系統(tǒng)課程教學大綱課程編碼：N16103010總學時（實踐學時）：45(10)執(zhí)筆者：郭迎九修(制)訂日期：.9合用專業(yè)：軟件工程審視者：一、課程的性質(zhì)和學習目的本課程是軟件工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,重要內(nèi)容是操作系統(tǒng)的基本概念、原理和基本辦法等知識。通過對本課程的學習，使學生掌握操作系統(tǒng)的基本概念、原理和基本辦法，掌握操作系統(tǒng)的開發(fā)模式、開發(fā)辦法和操作系統(tǒng)的分析、設計能力，理解操作系統(tǒng)的發(fā)展方向，培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題、解決問題和實際動手能力，為學生后來參加系統(tǒng)軟件分析和開發(fā)奠定基礎。同時養(yǎng)成踏實認真、刻苦鉆研的基本素質(zhì)，為后續(xù)專業(yè)課學習和參加本專業(yè)的工程實踐打下必要的基礎。二、課程總學時分派總學時講授學時實驗學時實訓學時4535100三、課程教學內(nèi)容、規(guī)定及學時（一）操作系統(tǒng)概論（講授3學時）教學目的通過列舉已有的操作系統(tǒng)的特點及分類，理解操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史、操作系統(tǒng)的分類，掌握操作系統(tǒng)的功效及配備、"生成"概念。掌握最少一種慣用操作系統(tǒng)的安裝、使用和維護。教學內(nèi)容操作系統(tǒng)定義及發(fā)展；操作系統(tǒng)的形成和五大類型；操作系統(tǒng)的五大功效；表征操作系統(tǒng)的屬性；操作系統(tǒng)的配備、"生成"概念。最少一種慣用操作系統(tǒng)的安裝、使用和維護。教學規(guī)定1.理解如何認識、熟悉和解剖操作系統(tǒng)；2.掌握操作系統(tǒng)概念；操作系統(tǒng)的五大類型和五大功效；3.掌握操作系統(tǒng)的安裝、使用和維護(選擇一種)；5.掌握計算機網(wǎng)絡拓撲構(gòu)造的定義、分類與特點。重點：操作系統(tǒng)概念；操作系統(tǒng)的五大類型和五大功效。難點：操作系統(tǒng)的安裝、使用和維護。（二）進程管理（講授6學時，實驗3學時）教學目的通過解說進程PCB構(gòu)造以及進程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，使學生掌握進程的定義及基本特性；通過解說多進程管理以及生產(chǎn)者與消費者例子使學生掌握進程的通信、進程調(diào)度以及同時、互斥避免死鎖的算法。教學內(nèi)容進程的定義；進程的五個基本特性；程序與進程的對比；進程與線程；進程控制塊；進程的描述；進程通信；進程調(diào)度算法；同時與互斥；信號燈；死鎖及產(chǎn)生死鎖的四個必要條件。教學規(guī)定1.掌握操作系統(tǒng)核心運行與“進程”的基本概念及“進程”的基本轉(zhuǎn)換狀態(tài)與應用特點；2.掌握操作系統(tǒng)進程的概念及與線程的關(guān)系；3.掌握作業(yè)的概念；4.理解操作系統(tǒng)核心運行及狀態(tài)轉(zhuǎn)換；5．理解進程調(diào)度算法的程序編制；重點：操作系統(tǒng)進程的概念及與線程的關(guān)系;難點：作業(yè)的概念。（三）文獻管理（講授4學時、實驗3學時）教學目的通過列舉C程序中文獻操作的例子函數(shù)，解說操作系統(tǒng)對文獻的管理，使學生掌握文獻的構(gòu)造（物理構(gòu)造和邏輯構(gòu)造）以及文獻的存儲目錄和存取辦法以及安全機制。教學內(nèi)容文獻管理的任務與功效；文獻的構(gòu)造與分類；文獻的物理構(gòu)造和邏輯構(gòu)造；文獻的目錄構(gòu)造；文獻的存取控制和安全機制；文獻系統(tǒng)與模型構(gòu)造。。教學規(guī)定1.理解文獻系統(tǒng)的編程設計；2.理解文獻系統(tǒng)的目錄分類管理特點；3.掌握文獻的基本存取控制和系統(tǒng)管理；重點：文獻的基本存取控制和系統(tǒng)管理難點：文獻系統(tǒng)的目錄分類管理特點；文獻系統(tǒng)的編程設計（四）存儲管理（講授4學時）教學目的通過列舉計算機三級存儲構(gòu)造的例子闡明計算機存儲系統(tǒng)在計算機體系構(gòu)造的地位和作用。使學生理解和掌握內(nèi)存的分區(qū)、分頁、分段管理、物理地址與邏輯地址的概念以及內(nèi)存管理與分派的算法。教學內(nèi)容內(nèi)存的分區(qū)、分頁、分段管理概念；物理地址與邏輯地址；內(nèi)存"擴充"技術(shù)；式存儲管理；段式存儲管理；內(nèi)存的分派算法。教學規(guī)定1.理解內(nèi)存空間的有效運用；2.理解內(nèi)存管理中多個分區(qū)、分頁和分段辦法的特點；2.掌握內(nèi)存管理中基本分派和調(diào)度辦法；重點：內(nèi)存管理中基本分派和調(diào)度辦法。難點：內(nèi)存管理中多個分區(qū)、分頁和分段辦法的特點（五）輸入輸出設備管理（講授4學時）教學目的通過列舉鍵盤、鼠標、顯示屏、顯卡等輸入輸出設備解說輸入輸出設備功效與分類。使學生掌握輸入輸出設備的獨享、共享、擬設備的管理特點；理解輸入輸出設備解決程序的功效和輸入輸出設備的管理方略。教學內(nèi)容輸入輸出設備功效與分類；獨享、共享、擬設備的管理特點；輸入輸出設備解決程序；輸入輸出設備的管理方略。教學規(guī)定1.理解輸入輸出設備解決程序的編程要點；2.理解輸入輸出設備的分類設計辦法；3.掌握輸入輸出設備的管理特點。重點：輸入輸出設備的管理特點。難點：輸入輸出設備的分類設計辦法；輸入輸出設備解決程序的編程要點。（六）解決機調(diào)度與死鎖（講授6學時、實驗2學時）教學目的通過解說解決機調(diào)度程序使學生掌握解決機調(diào)度的概念及調(diào)度算法，多解決機調(diào)度的概念和死鎖的概念，并掌握防止死鎖的算法。教學內(nèi)容解決機調(diào)度的基本概念；調(diào)度算法；實時調(diào)度；多解決機的調(diào)度；"死鎖"概念。教學規(guī)定1.理解進程調(diào)度算法的程序編制；2.理解產(chǎn)生死鎖的因素和必要條件，防止死鎖，死鎖的檢測與解除；3.掌握核心運行與“進程”的基本概念；產(chǎn)生死鎖的因素和必要條件，防止死鎖；重點：產(chǎn)生死鎖的因素和必要條件，防止死鎖;難點：死鎖的檢測與解除。（七）操作系統(tǒng)接口（講授4學時、實驗2學時）教學目的引用WINDOWS操作系統(tǒng)解說操作系統(tǒng)的命令接口，使學生掌握操作系統(tǒng)的人機界面設計原則和系統(tǒng)調(diào)用的辦法。教學內(nèi)容操作系統(tǒng)的命令接口；操作系統(tǒng)的調(diào)用；UNIX系統(tǒng)調(diào)用；圖形顧客接口。教學規(guī)定1.理解操作系統(tǒng)傳統(tǒng)的接口界面；2.理解操作系統(tǒng)人機接口界面的基本設計思想；3.掌握人機接口界面的設計；4.掌握操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用。重點：操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用。難點：圖形顧客接口。（八）操作系統(tǒng)的性能指標和系統(tǒng)構(gòu)造（講授4學時）教學目的演示常見操作系統(tǒng)的性能，使學生理解操作系統(tǒng)的性能指標和操作系統(tǒng)的構(gòu)造特點。教學內(nèi)容操作系統(tǒng)的性能指標；理解操作系統(tǒng)構(gòu)造的五種形式。教學規(guī)定1.理解UNIX和Windows的系統(tǒng)構(gòu)造；2.理解操作系統(tǒng)重要性能指標的含義；3.掌握操作系統(tǒng)的性能指標、設計簡樸的操作系統(tǒng)。重點：操作系統(tǒng)的性能指標。難點：設計簡樸的操作系統(tǒng)。四、課程實驗（實訓）環(huán)節(jié)內(nèi)容總體上要考慮實驗內(nèi)容由簡樸到復雜、由驗證到綜合應用，實驗用時由少到多，實驗難度由低到高這幾個環(huán)節(jié)。下列安排僅作參考：1、進程管理實驗（3學時）2、文獻管理實驗(3學時)3、解決機調(diào)度與死鎖實驗(2學時)4．操作系統(tǒng)接口實驗（2學時）闡明：有關(guān)實驗環(huán)節(jié)的具體規(guī)定見所附本課程實驗教學大綱。五、課程的重要教學辦法操作比較抽象，可針對不同知識點采用靈活授課辦法，如講授法、談論法、演示法、啟發(fā)法、實驗法、發(fā)現(xiàn)法、練習法、課堂討論法等多個教學辦法進行授課，充足調(diào)動學生的主動性。六、課程的考核方法突出學生解決實際問題的能力，加強過程性考核?？傇u成績涉及平時出勤（10%）、課堂體現(xiàn)（10%）、作業(yè)（10%）、實驗（10%）、階段性測驗（10%）、期末考試（50%）等六部分構(gòu)成。期末考試采用閉卷形式，試題應涉及基本概念、基本理論、程序設計、構(gòu)造設計等部分，題型可采用填空、選擇、簡答、編程、畫圖等方式。七、本課程的先修課高級程序設計語言、數(shù)據(jù)構(gòu)造，計算機體系構(gòu)造八、建議教材、教學參考書及其它教學資源網(wǎng)站[1]劉循等編著，計算機操作系統(tǒng)，人民郵電出版社，。[2]陳向群等譯，當代操作系統(tǒng)（第2版），機械工業(yè)出版社，。[3]AbrahamSilberschatz，OperatingSystemConcept（影?。?，高等教育出版社，。[4]AndrewTanenbaum，ModernOperatingSystems（第2版，影?。?，機械工業(yè)出版社，。[5]孫鐘秀等編著，操作系統(tǒng)教程，高等教育出版社，。[6]陳向群楊芙清，操作系統(tǒng)教程（第二版），北京大學出版社，。[7]湯小丹、梁紅兵.計算機操作系統(tǒng).西安：西安電子科技大學出版社,-8[8]湯小丹、梁紅兵.計算機操作系統(tǒng)習題解答構(gòu)成原理.西安：西安電子科技大學出版社,-9[9]何炎祥、李飛，計算機操作系統(tǒng)，北京：清華大學出版社，-6。[10]伯爾,肖.操作系統(tǒng)原理.北京:清華大學出版社,-10操作系統(tǒng)課程實驗教學大綱課程編碼：N16103010實驗學時數(shù)：10執(zhí)筆者：郭迎九修（制）訂日期：.5合用專業(yè)：軟件工程審視者：一、實驗的性質(zhì)和目的操作系統(tǒng)課程是軟件工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課，而本實驗課程的學習目的在于配合課堂教學使學生更加好地理解和掌握操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理和應用辦法，同時培養(yǎng)學生動手能力和知識的應用能力。二、實驗的教學內(nèi)容、教學規(guī)定及考核方法單片機原理及接口技術(shù)課程實驗項目匯總表序號實驗項目名稱實驗類型學時1進程管理實驗驗證性3學時2文獻管理實驗驗證性3學時3解決機調(diào)度與死鎖實驗驗證性2學時4操作系統(tǒng)接口實驗驗證性2學時合計10注：實驗類型普通指演示性、驗證性、設計性及綜合性實驗。其中設計性實驗是指給定實驗目的、規(guī)定和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗；綜合性實驗是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程有關(guān)課程知識的實驗。實驗一進程管理實驗【實驗目的】加深理解進程并發(fā)執(zhí)行的概念，認識多進程并發(fā)執(zhí)行的實質(zhì)；觀察進程爭奪資源的現(xiàn)象，分析其過程和因素，學習解決進程互斥的辦法；通過設計，編制，調(diào)試一種簡樸的進程調(diào)度模擬系統(tǒng)，對進程管理，進程運行狀態(tài)變換及PV操作加深理解和掌握?！緦嶒烆愋汀框炞C性?！緦嶒瀮?nèi)容及規(guī)定】1、模擬批解決多道操作系統(tǒng)的進程調(diào)度；2、模擬實現(xiàn)同時機構(gòu)避免并發(fā)進程執(zhí)行時可能與時間有關(guān)的錯誤；隨機給出一種進程調(diào)度實例，如：進程達成時間服務時間A0 3B2 6C4 4D6 5E8 2模擬進程調(diào)度，給出按照算法先來先服務FCFS、輪轉(zhuǎn)RR（q=1）、最短進程優(yōu)先SPN、最短剩余時間SRT、最高響應比優(yōu)先HRRN進行調(diào)度各進程的完畢時間、周轉(zhuǎn)時間、響應比的值?！窘虒W辦法】實驗法為主，講授法、演示法、談論法、啟發(fā)法、練習法、課堂討論法等多個教學辦法為輔?！究己朔椒ā慨斕脵z查驗收學生實驗完畢狀況，作為課程實驗成績的一部分。實驗二文獻管理實驗【實驗目的】文獻系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中管理取信息的機構(gòu)，他含有“按名存取”的功效，不僅方便顧客，并且能提高系統(tǒng)效率且安全可靠。為了使學生對多個文獻操作命令的實質(zhì)內(nèi)容和執(zhí)行過程有進一步理解，指導學生使用高級語言編寫和調(diào)試一種簡樸的文獻系統(tǒng)，達成模擬文獻管理工作的目的?！緦嶒烆愋汀框炞C性?！緦嶒瀮?nèi)容及規(guī)定】模擬實現(xiàn)采用二級文獻目錄構(gòu)造，第一級為主目錄文獻MFD，第二級為顧客文獻。目錄文獻UFD。（1）設計一種有m個顧客的文獻系統(tǒng)，每個顧客最多可保存一種文獻；（2）規(guī)定顧客在一次運行中只能打開K個文獻；（3）系統(tǒng)能檢查鍵入命令的對的性，出錯時應能顯示出錯因素；（4）對文獻應能設立保護方法，如只能執(zhí)行，允許讀，允許寫等；（5）對文獻的操作設計提供一套文獻操作：

CREATE建立文獻

DELETE刪除文獻

OPEN打開文獻

CLOSE關(guān)閉文獻

READ讀寫文獻

WRITE寫文獻【教學辦法】實驗法為主，講授法、演示法、談論法、啟發(fā)法、練習法、課堂討論法等多個教學辦法為輔。【考核方法】當堂檢查驗收學生實驗完畢狀況，作為課程實驗成績的一部分。實驗三解決機調(diào)度與死鎖【實驗目的】對理論課中學習的進程通信機制-消息隊列、共享內(nèi)存、信號量-概念做進一步的理解，明確進程通信的原理；加深理解進程通信所使用的多個辦法的概念，認識進程通信機制的優(yōu)點；本實驗規(guī)定學生模擬作業(yè)調(diào)度的實現(xiàn)，理解作業(yè)調(diào)度在操作系統(tǒng)中的作用。【實驗類型】驗證性。【實驗內(nèi)容及規(guī)定】采用先來先服務算法和運行時間最短者優(yōu)先算法模擬設計作業(yè)調(diào)度程序。。規(guī)定學生通過本實驗課程的學習能掌握解決機調(diào)度與死鎖的原理及算法，培養(yǎng)學生對操作系統(tǒng)解決機調(diào)度與死鎖等問題的應用能力?！窘虒W辦法】實驗法為主，講授法、演示法、談論法、啟發(fā)法、練習法、課堂討論法等多個教學辦法為輔?！究己朔椒ā慨斕脵z查驗收學生實驗完畢狀況，作為課程實驗成績的一部分。實驗四操作系統(tǒng)接口實驗【實驗目的】對理論課中學習的接口中的概念進一步的理解；熟悉Linux文獻系統(tǒng)的顧客界面；理解接口管理的重要實現(xiàn)辦法；熟悉linux環(huán)境，基本常識及使用?！緦嶒烆愋汀框炞C性?！緦嶒瀮?nèi)容及規(guī)定】實驗涉及下列內(nèi)容：1.Linux慣用命令2.Linux命令解釋程序shell的使用3.vi使用基礎4.練習基本C程序5.進程狀態(tài)及控制6.文獻鏈接與復制(hardlink)7.符號鏈接（軟鏈接）symboliclink/softlink8.不同顧客之間的硬鏈接和符號鏈接9.Linux中與文獻系統(tǒng)有關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用【教學辦法】實驗法為主，講授法、演示法、談論法、啟發(fā)法、練習法、課堂討論法等多個教學辦法為輔。【考核方法】當堂檢查驗收學生實驗完畢狀況，作為課程實驗成績的一部分。三、考核方法和成績評定綜合考慮學生平時實驗課課堂體現(xiàn)、完畢實驗狀況給出實驗成績，作為課程總成績的一部分（20%）。四、教材及參考資料[1]劉循等編著，計算機操作系統(tǒng)，人民郵電出版社，。[2]陳向群等譯，當代操作系統(tǒng)（第2版），機械工業(yè)出版社，。[3]AbrahamSilberschatz，OperatingSystemConcept（影?。?，高