(操作系统原理).doc

《操作系统》教学大纲 （Operating System） 制定单位：信息科学学院计算机科学与技术系 制 定 人：江效尧 审 核 人：汪加才 编写时间：2011年8月 第一部分 课程概述 一、基本信息 （一）课程代码 （二）课程属性、学分、学时 专业基础课, 48学时I/O管理。 一 课程教学目的和要求 本课程的主要任务和目标是：使学生深刻理解操作系统的基本概念和运行机理，系统掌握操作系统基本原理、设计方法和实现技术，并熟悉主流操作系统的内部算法和外部界面。 二 课程介绍 操作系统是计算机系统的指挥中心，它既是系统中各种资源的管理者，又是服务的提供者。操作系统在计算机系统中所处的地位和作用决定本课程在计算机学科课程中特殊重要的核心位置。本课程主要讲授操作系统的基本概念、基本原理、设计方法和实现技术。其中包括：操作系统概述、进程线程与作业、中断与处理机调度、互斥同步与通讯、死锁与饥饿、存储管理、文件系统、设备与I/O管理。 三 课时分配 总课时 54 课时 第 1 章 4 第 6 章 8 第 2 章 4 第 7 章 6 第 3 章 4 第 8 章 6 第 4 章 10 其 他 8 第 5 章 4 合 计 54 四 教学内容 第一章 操作系统概述（一）主要内容：1.什么是操作系统；2.操作系统的主要功能；3.操作系统的基本特征；4.操作系统的主要类型；5.分时概念；6.现代操作系统的三种用户界面。1.什么是进程，进程与程序的区别和关系；2.进程的基本状态及其变化；3.进程组成，进程控制块的作用； 熟练掌握多道程序设计概念及其优点；熟练掌握进程的概念——程序在并发环境中的执行过程；熟练掌握进程最基本的属性是动态性和并发性；了解线程的概念与结构；了解作业的概念。 （三）重点：进程的概念；进程状态及其转换；进程的创建与撤消 （四）难点：进程的概念；进程状态及其转换 第三章 中断与处理机调度（一）主要内容 1.中断的一般处理过程；2.系统调用的实施过程3.作业调度和进程调度的功能；.简单的调度算法：先来先服务法、时间片轮转法、优先级法；.评价调度算法的指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间； 掌握中断、中断源、中断请求等概念；掌握中断响应概念和完成的工作；掌握中断处理的一般过程，通过系统调用的实施举例，了解操作系统各部分如何协调动作；了解信号机构的工作原理。掌握作业调度和进程调度的功能；掌握作业的四种状态：提交、后备、执行和完成；掌握常用调度算法的评价指标；掌握三种基本调度算法的实现思想，并能进行评价指标的计算。（三）重点：中断与进程状态转换；进程调度 （四）难点：中断及中断处理 第四章 互斥、同步与通讯 （一）主要内容 1.进程的同步与互斥；.临界资源、临界区；.信号量，PV操作的动作，进程间简单同步与互斥的实现4.进程高级通讯。 （二）基本要求 掌握进程同步与互斥的概念。能用信号量和PV操作实现简单的进程互斥或同步，解决此类问题。的同步与互斥信号量PV操作信号量PV操作.死锁2.产生死锁的必要条件；.死锁预防的基本思想和可行的解决办法；.死锁的避免与银行家算法。（一） 主要内容1.用户程序的主要处理阶段；2.存储器管理的功能；3.有关地址、重定位、虚拟存储器、分页、分段等概念；4.分页存储管理技术的实现思想；5.分段存储管理技术的实现思想；6.页面置换。 掌握三级存储器结构：高速缓存、内存、外存；掌握用户程序的主要处理阶段：编辑、编译、连接、装入、运行。掌握存储器管理的功能：内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。熟练掌握以下概念：逻辑地址、物理地址、可重定位地址、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、虚拟存储器。掌握虚拟存储器的基本特征：虚拟扩充、部分装入、离散分配、多次对换。掌握分页和分段概念，二者的主要区别。掌握理解页面置换的先进先出法；了解最佳置换法（OPT）和最近最少使用置换法（LRU）。1.文件、文件系统的概念；2.文件的逻辑组织和物理组织的概念；3.目录和目录结构；4.路径名和文件链接；5.文件的存取控制；6.对文件和目录的主要操作。 熟练掌握文件、文件系统、目录概念；了解文件系统的功能；掌握文件的逻辑组织和物理组织的概念，以及相应的组织形式；掌握目录的基本组织方式；了解文件存储空间的管理；掌握路径名和文件链接的概念；掌握文件存取控制的作用。（三）重点：文件的组织结构；文件目录；文件的安全、保护与保密 （四）难点：文件的物理组织；改进的文件目录结构 第八章 设备与I/O管理（一）