作業系統的教學大綱
課程編碼：0BH06904
課程名稱（英文）：Operating System
適用專業：信息管理與信息系統、電子商務、信息安全
課程性質：專業基礎課，必修
學 時：56學時，其中講課：48學時，上機：8學時，實驗：0學時
先修課程：C語言程序設計、數據結構、信息系統基礎
一、本課程的地位、作用與任務
通過本課程的學習，使學生掌握現代作業系統的基本原理及設計技術，了解作業系統的運行環境及實現方法，並運用作業系統的理論和方法分析現有的作業系統。使學生在作業系統應用領域具有較強的分析問題和解決問題的能力，為將來系統研究和軟體開發打下堅實的基礎。
二、內容、學時及基本要求
序號
內容
基本要求
學時
1
第1章 作業系統引論
1.1 作業系統的定義
1.2 作業系統的產生和發展
1.3 作業系統的特徵
1.4 作業系統的功能
1.5 作業系統的類型
掌握作業系統的定義；
了解作業系統的產生和發展過程；
理解作業系統的特徵與功能；
了解作業系統的類型。
6
2
第2章 進程與線程
2.1 進程的引入
2.2 進程的狀態及其轉換
2.3 進程控制
2.4 線程
了解程序的順序執行過程，理解程序的並發執行過程，掌握並發執行程序的特徵，理解進程的概念；
熟練掌握進程狀態及其轉換；
了解進程控制原語；
理解線程的概念，理解線程與進程的區別。
5
3
第3章 進程同步
3.1 進程同步與互斥
3.2 經典進程同步與互斥問題
3.3 AND信號量
理解進程互斥與同步的概念；
熟練掌握使用信息量和PV操作解決互斥與同步問題；
了解AND信號量；
5
4
第4章 調度與死鎖
4.1 調度的類型與準則
4.2 調度算法
4.3 死鎖的基本概念
4.4 死鎖的預防與避免
了解作業系統的三級調度類型，了解調度的性能準則；
熟練掌握調度算法；
理解死鎖的概念；
了解死鎖的預防方法，熟練掌握死鎖的避免方法；
6
5
第5章 存貯管理
5.1 程序的裝入與連結
5.2 連續分配存儲管理方式
5.3 頁式存貯管理
5.4 段式存貯管理
5.5 段頁式存貯管理
了解程序的裝入與連結過程；
了解連續分配存儲管理方式；
熟練掌握頁式、段式存儲管理方案；
掌握段頁式存儲管理方案。
6
6
第6章 虛擬存貯管理
6.1 虛擬存儲器的引入
6.2 請求頁式存貯管理
6.3 請求段式存貯管理
理解虛擬存儲管理原理；
熟練掌握請求頁式存儲管理；
掌握請求段式存貯管理
6
7
第7章 設備管理
7.1 I/O設備管理概述
7.2 I/O控制方式
7.3 I/O系統
7.4 磁碟管理
7.5 緩衝管理
了解I/O系統硬體組成；
理解I/O數據控制方式；
了解I/O控制及I/O系統；
了解磁碟的結構，熟練掌握磁碟調度算法；
理解緩衝的概念，了解磁碟高速緩存和提高磁碟速度的其他方法。
8
8
第8章 文件管理
8.1 文件概念
8.2 文件結構和文件系統
8.3 目錄
8.4 文件系統實現
了解文件概念；
理解文件結構和文件系統；
了解目錄管理方法；
熟練掌握文件系統實現。
6
總計
48
三、說明
1．本大綱意在掌握了作業系統基本原理的基礎上，加強對現代作業系統新技術和新方法的介紹，以使課程適應社會的需要。本課程課內實驗8學時，並另開設作業系統課程設計1周。
2．課程的教學要求層次：
教學內容按熟練掌握、掌握、理解、了解幾個層次要求。在教學過程中，應注意理論聯繫實際、注重與本專業的其他學科知識的銜接與配合。加強對學生分析問題和解決問題能力的培養。
3．本大綱的適用範圍：
本大綱適用信息管理與信息系統、電子商務、信息安全專業的課程。
4．教學中應注意的問題：
該課程教學中應注意吸收新知識、新觀念，尤其要密切注意作業系統發展的新動向。
5．教學方法：
該課程的教學方法應以講授法為主，案例教學、研究討論教學為輔。
6．考核方式：期末採取閉卷考試方式，期末考試成績佔總評成績70%、平時成績佔總評成績20%、實驗成績佔總評成績10%。
7．上機學時分配：本實驗Linux環境下進行，皆在培養學生理論聯繫實際能力和操作能力。在實驗環節安排了與課程內容相輔相成。上機學時分配如下：
實驗項目名稱
學時
Linux系統的操作與使用
2
進程的創建和撤消
2
進程的同步
2
用進程同步工具解決實際問題
2
四、使用教材及參考書
使用教材：
《計算機作業系統》，鬱紅英李春強編著，清華大學出版社，參考書：
1．《計算機作業系統實驗指導》，鬱紅英 李春強編著，清華大學出版社，
2．《計算機作業系統》，湯子瀛等編著，西安電子科技大學出版社，1996年12月第1版
3．《OPERATINGSYSTEM CONCEPTS》Sixth Edition，AbrahamSilberschatz,Perter Bear Galxin,Greg Gagne, 2004.1
作業系統課程設計教學大綱
課程編號：0BS06904
課程性質：必修
適用專業：信息管理與信息系統、電子商務、信息安全
課程設計周數（或學時）：1周（20學時）
一、課程設計的目的與任務
本課程設計在信息管理與信息系統、電子商務、信息安全專業必修的專業主幹課程《作業系統》之後開設，是必不可少的作業系統重要實踐環節。作業系統課程設計的目的是使學生在掌握作業系統基本原理的基礎上，通過實踐鍛鍊將理論運用到實際的能力，並進一步加深對理論知識的理解。通過本課程設計希望能提高學生分析問題、解決問題的能力，為今後研究作業系統原理和應用作業系統基本原理解決實際問題打下堅實的基礎。本課程設計要求學生在Windows XP環境下，完成線程的創建、同步與互斥；動態連結庫的建立與調用，採用無緩衝、高速緩存和異步方式實現文件讀/寫等問題，通過本課程設計使學生深入理解作業系統的並發原理，並解決實際的並發問題；熟悉Windows系統三種不同的文件的讀/寫方式，並能根據實際應用選擇合適的文件讀/寫方式。
二、課程設計內容及基本要求
序號
內 容
基本要求
學時
1
線程的創建和撤消
掌握Windows XP環境下線程的創建與撤消API。
2
2
線程的互斥
掌握Windows XP環境下線程的互斥API。
2
3
線程的同步
掌握Windows XP環境下線程的同步API。
2
4
用線程的同步與互斥工具解決實際問題
在上述三個實驗的基礎上，設計並實現一個實際的系統完成線程的同步與互斥。
4
5
動態連結庫的建立和調用
掌握在Windows XP環境下，建立動態連結庫和調用方法。
2
6
分別採用無緩衝、高速緩存和異步方式實現文件讀/寫
掌握在Windows XP環境下，採用無緩衝、高速緩存和異步方式實現文件讀/寫相關API。
4
7
比較無緩衝、高速緩存和異步三種方式實現文件讀/寫的優劣，三種方式實現文件讀/寫的函數分別用動態連結庫實現
在上述兩個實驗的基礎上，設計並實現一個比較和測試三種方式實現文件讀/寫的系統，要求使用動態連結庫。
4
三、課程設計的組織及教學方式
組織方式採用個體開展方式，以鍛鍊學生的獨立工作能力；教學方式採用講授、討論和探索模式相結合方式。在本課程設計之前，教師課堂上提出討論題，並介紹相關問題的基本實現原理，學生在教師的指導下初步設計與實現課程設計規定題目後，教師再組織課堂討論，學生圍繞課程設計題發表自己觀點，激發學生的學習熱情和創造思維，增加學生之間交流機會，同時也可提高學生查閱資料、分析思考和口頭表達能力。討論之後學生反覆調試、修改己的設計，這樣不但鞏固了理論知識，更重要的是通過自己的動手實踐及聽取他人體會和收穫，開闊的自己的思路，也激發了探究新知識的興趣，增強了動手能力。
四、課程設計時間及場所要求
進行本課程設計與《作業系統》課程應安排在同一學期，學期中安排的時間段應在學期後段，《作業系統》課程之後。為完成本課程設計所要使用的場所可以是院計算中心或校計算中心，要求使用Windows XP（含）以上環境，VC6.0（含）以上版本開發工具。
五、課程設計主要參考資料
《計算機作業系統實驗指導》，鬱紅英 李春強編著，清華大學出版社，2008年9月第1版
六、課程設計考核方式
本課程設計考核主要依據是實驗報告、實現規定功能的程序和平時檢查。
實驗報告的內容包括：
1．實驗題目、實驗目的、實驗內容和實驗要求。
2．程序清單和有關的語句。
3．上機的情況和結果。
4．分析出現的問題或結果。
5．實驗總結
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