还剩11页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《操作系统》教学大纲
一、课程名称《操作系统》
二、课程性质信息与计算科学专业限选课
三、课程教学目的操作系统是计算机系统的核心系统软件,负责控制和管理整个系统,使之协调工作本课程注中介绍计算机操作系统的基本概念、原理、方法、技术和算法,全面介绍操作系统的本质和特点通过本课程的学习,使学生认识到操作系统在计算机软硬件资源管理中的地位和作用,掌握操作系统的基本概念、原理和基本方法,了解操作系统的发展方向通过学习掌握操作系统中的基本概念、基本原理及基本算法;熟悉1—2种实用的操作系统,理解其工作原理,掌握其使用;并能举一反三,具备自学其它操作系统的能力;对操作系统的设计有一定的了解
四、课程教学原则与教学方法以课堂讲授为主要形式,采用讨论式、研究式的教学方法,充分调动学生学习的主动性和积极性教学内容重点突出基本知识与基本技能,既传授知识,又教书育人,注重培养学生的能力与素质
五、课程总学时66学时,习题课占1/4
六、课程教学内容要点课程教学内容要点及建议学时分配章节内容学时第一章操作系统引论6第二章进程管理10第六节文件保护掌握文件保护的方法
三、重点、难点提示和教学手段教学重点文件的逻辑结构和物理结构、目录管理、文件存储空间的管理、文件共享与保护教学难点索引分配,文件共享教学手段传统教学手段,注意讲练结合.第七章操作系统接口(计划学时4)
一、教学目的操作系统向用户提供了两级接口命令接口和程序接口前者是用户与计算机之间的接口,而后者是用户与操作系统之间的接口通过本章的学习掌握操作系统提供的3种接口类型,了解每种接口类型的实现、原理及UNIX系统调用
二、课程内容第一节联机命令接口掌握命令格式、类型掌握中断处理程序、命令解释程序第二节Shell命令语言自学常用的Shell命令第三节系统调用掌握系统调用的基本概念了解系统调用的类型和实现第四节UNIX系统调用自学第五节图形用户接口了解图形用户接口元素及对图形用户接口元素进行的基本操作
三、重点、难点提示和教学手段教学重点操作系统提供的3种接口类型教学难点每种接口类型的实现、原理.教学手段传统教学手段,注意讲练结合.第八章网路操作系统(自学)第九章系统安全性(计划学时4)
一、教学目的主要介绍操作系统中保护机制的实现思想和方法数据加密技术、人证技术、访问控制技术、防火墙技术领会操作系统安全工作的要点,各类系统内外的攻击,设备和软件的保护,系统崩溃的处理
二、课程内容第一节引言掌握安全的内容、性质、对系统安全威胁的类型了解信息技术安全评价公共准则第二节数据加密技术掌握加密的基本概念了解加密算法、网络加密技术第三节认证技术掌握常用的认证技术基于口令的身份认证技术、基于物理标志的认证技术、基于公开密钥的认证技术第四节访问控制技术掌握常用的访问控制技术访问矩阵及修改、访问控制矩阵的实现第五节防火墙技术了解实现防火墙功能的技术
三、重点、难点提示和教学手段教学重点掌握基本概念了解常用的安全保护技术教学难点加密及解密算法教学手段传统教学手段,注意讲练结合.第十章UNIX系统内核结构(自学)
七、课程的实践教学环节要求讲授完每一章节后要求学生做大量的练习习题是本课程的重要组成部分,通过做习题,使学生充分掌握操作系统的原理与算法思想,以及求解操作系统问题的思路与方法,深化对基本概念的理解,提高分析问题与解决问题的能力
八、教材和主要教学参考资料教材《计算机操作系统》(修订版).汤子瀛等编著,西安电子科技大学出版社,2006年12月参考书《操作系统》.冯耀霖等编著,西安电子科技大学出版社,1989年3月《操作系统原理》.庞丽萍编著,华中理工大学出版社,1991年8月《计算机操作系统教程》(第二版).张尧学等编著,清华大学出版社,1999年11月《操作系统教程》(第二版).孙钟秀编著,高等教育出版社,1996年4月
九、课程考试与评估试题覆盖到章,适当突出重点章节,加大重点内容的覆盖密度试题中对不同能力层次要求的试题所占比例大致为
①能知道有关的名词、概念、特征、重要结论、特点等,并能正确认识和表述的题为15%,
②在
①的基础上,能够领悟和理解有关知识点的内涵和外延,能掌握它们之间的区别与联系的题为30%,
③在
②的基础上能用学过的
一、二个知识点,分析和解决简单问题的题为35%,
④在
③的基础上,能用学过的多个知识点,综合分析和解决较复杂问题的题为20%试题难易程度要合理,可分为五档易、较易、一般、较难、难这五档在每份试卷中所占的比例依次约为1242lo试题主要题型有选择题、填空题、图示题、证明题、应用题、程序分析题、程序设计题七种类型课程考试成绩由平时成绩(包括出勤、平时作业、期中考试或小测验成绩)与期末闭卷考试成绩组成,其中平时成绩占30%,期末成绩占70%第三章处理机的调度与死锁14第四章存储器管理10第五章设备管理10第六章文件管理8第七章操作系统接口4第八章网络操作系统自学第九章系统安全性4第十章UNIX系统内核结构自学第一章操作系统引论(6学时)
一、教学目的通过本章的学习,了解计算机系统由硬件和软件两部分组成没有配置软件的计算机称为裸机,直接使用裸机不仅不方便而且工作效率和机器利用率低下理解操作系统就是为了建立用户与计算机之间的接口而为裸机配置的一种系统软件操作系统已成为微机直至大型机都必须配置的软件掌握操作系统得目的和作用
二、课程内容第一节操作系统的目标、作用和模型1掌握操作系统的目标2掌握操作系统的作用3掌握操作系统的模型第二节操作系统的发展过程1了解推动操作系统发展的主要动力3掌握单道批处理系统的概念及特征4掌握多道批处理系统的概念及特征5掌握分时系统的概念及特征6掌握实时系统的概念及特征第三节操作系统的特征和服务1掌握操作系统的特征2了解操作系统提供的服务第四节操作系统的功能了解操作系统的四大功能存储器管理功能、处理机管理功能、设备管理功能、文件管理功能及用户接口第五节操作系统的进一步发展了解微机操作系统、多处理机操作系统、网络操作系统以及分布式操作系统的特点
三、重点、难点提示和教学手段教学重点操作系统的,目标、作用以及特征,各类操作系统的特征教学难点各类操作系统的特征教学手段传统教学手段,注意讲练结合第二章进程管理(计划学时10)
一、教学目的在多道批处理系统和分时系统中,进程是资源分配和独立运行的基本单位基于进程形成了操作系统的四大特征进程同步的主要任务是使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作,从而使程序的执行具有可再现性通过本章的学习,掌握进程的概念、特点;进程状态的转换;进程的管理和组织;常用的进程控制的原语了解进程同步的基本概念,掌握解决进程之间同步、互斥和通信的方法
二、课程内容第一节进程的基本概念1了解前驱图的定义2掌握程序的顺序执行和并发执行的特征3了解程序并发执行的条件的条件4理解进程的定义及特征,进程的基本状态,进程控制块PCB第二节进程控制了解进程的创建、终止、阻塞与唤醒、挂起与激活的过程第三节进程同步1理解多进程并发环境下进程之间的相互制约2掌握临界区和临界资源的概念3了解利用软、硬件方法解决进程之间的互斥问题第四节经典进程同步问题1掌握三种信号量机制整型信号量机制、记录类型信号量机制以及信号量集机制2熟练使用信号量机制解决三个经典的进程之间的同步与互斥问题生产者一消费者问题、哲学家进餐问题以及读者一写者之间的关系问题第五节管程机制1了解管程的基本概念2能用管程解决解决三个经典的进程之间的同步与互斥问题第六节进程通信了解进程间通信的类型,方式第七节线程1了解线程与进程的区别和联系
三、重点、难点提示和教学手段教学重点程序的顺序执行和并发执行的特征进程的定义及特征进程之间的状态变迁使用信号量机制解决三个经典的进程之间的同步与互斥问题生产者一消费者问题、哲学家进餐问题以及读者一写者之间的关系问题教学难点线程与进程的区别和联系进程之间的关系教学手段传统教学手段,注意讲练结合第三章调度与死锁(14学时)
一、教学目的在多道程序系统中,一个作业从提交到执行,通常都要经历多级调度,而系统的运行性能,在很大程度上都取决于调度,因此,调度是多道系统的关键通过本章的学习,了解死锁问题提出的背景及死锁的概念;掌握死锁产生的四个必要条件;了解预防死锁的方法;掌握避免死锁的银行家算法;了解死锁的检测算法与恢复方法
二、课程内容第一节调度的类型和模型1了解调度的类型2理解调度队列模型3了解调度方式和调度算法的准则第二节调度算法1掌握先来先服务调度算法、短者优先调度算法、时间片轮转调度算法、优先权调度算法、高响应比调度算法、多级队列调度算法、多级反馈队列调度算法的思想2了解各类算法的优缺点第三节死锁的基本概念1了解产生死锁的原因2掌握产生死锁的必要条件3了解处理死锁的基本方法第四节死锁的预防和避免1了解预防死锁的的方法2掌握避免死锁的银行家算法熟练应用银行家算法决定是否可以满足用户对资源的申请第五节死锁的检测和解除1理解资源分配图2掌握死锁定理,熟练利用死锁定理和资源分配图检测死锁
三、重点、难点提示和教学手段教学重点各种调度算法的思想银行家算法的思想资源分配图及死锁定理教学难点银行家算法教学手段传统教学手段,注意讲练结合第四章存储器管理(计划学时10)
一、教学目的存储器是计算机的重要组成部分,存储器管理的主要对象是内存,如何对它实施管理,不仅直接影响到存储器的利用率,而且对系统性能影响很大通过本章的学习,要求熟悉静态重定位、动态重定位、虚拟存储器、覆盖、交换的基本概念掌握常用存储管理技术的原理,了解其工作方式,掌握其置换算法的思想掌握基本存储管理方式中地址映射及其保护的过程
二、课程内容第一节程序的装入和链接掌握程序的装入和链接方式,包括静态链接和动态链接第二节连续分配方式掌握四种连续分配方式单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配及可重定位动态分区分配的思想第三节基本分页存储管理方式理解页面,页表,地址变换机构,两级和多级页表掌握基本分页存储管理的思想以及地址映射及保护的过程第四节基本分段存储管理方式了解分段存储管理方式的引入掌握分段系统的思想掌握分页存储管理与分段存储管理的区别理解信息共享了解段页式存储管理方式的思想第五节虚拟存储器的基本概念了解虚拟存储器的引入理解虚拟存储器的概念了解虚拟存储器的实现方法掌握虚拟存储器的特征第六节请求分页存储管理方式了解请求分页中的硬件支持掌握内存分配策略和调页策略了解内存分配算法的思想第七节页面置换算法掌握OPT算法、FIFO算法、LRU算法及Clock算法的思想了解LFU算法及PBA算法的思想第八节请求分段存储管理方式了解请求分段中的硬件支持、分段的共享与保护理解请求分段系统中的中断处理过程理解请求分段系统中的地址变换过程
三、重点、难点提示和教学手段教学重点内存的连续分配方式、离散分配方式虚拟存储器的概念、特征页面置换算法的思想基本分页存储管理的地址变换过程基本分段存储管理的地址变换过程基本分页管理与基本分段存储管理的区别教学难点程序的链接动态重定位的实现教学手段传统教学手段,注意讲练结合.第五章设备管理(计划学时10)
一、教学目的设备管理程序主要是对于输入、输出和存储设备进行控制和管理的一组程序通过本章的学习,掌握外部设备控制的四种方法,外设管理的功能和目的,假脱机技术了解计算机对外设的控制过程,实现方法及设备驱动程序,缓冲技术理解Spooling技术的概念
二、课程内容第一节I/O系统了解I/O系统的结构,I/O设备,设备控制器掌握I/O设备的类型、I/O通道、系统总线、设备控制器的概念第二节I/O控制方式掌握四种I/O控制方式程序I/O控制方式、中断驱动I/O控制方式、DMA控制方式、通道控制方式了解各种I/O控制方式的流程第三节缓冲管理了解缓冲的引入,各种缓冲的组成及工作方式掌握缓冲的类型第四节设备分配了解设备分配中的数据结构、考虑的因素、设备分配程序掌握设备独立性及SPOOLing技术的概念,SPOOLing系统的特点第五节设备处理了解设备驱动程序的功能、特点、处理过程、中断处理程序的处理过程第六节磁盘存储器管理了解数据的组织和格式,磁盘的类型,磁盘访问时间掌握磁盘调度算法的思想了解提高磁盘I/O速度的方法
三、重点、难点提示和教学手段教学重点I/O设备的类型、I/O通道、系统总线、设备控制器、SPOOLing技术及设备独立性的概念四种I/O控制方式缓冲的类型磁盘调度算法的思想SPOOLing系统的特点教学难点各种I/O控制方式的流程设备驱动程序的处理过程、中断处理程序的处理过程教学手段传统教学手段,注意讲练结合.第六章文件管理(计划学时8)
一、教学目的文件系统负责管理在外存上的文件,并把对文件的存取、共享和保护等手段提供给操作系统和用户这不仅方便了用户,保证了文件的安全性,还可有效地提高系统资源的利用率通过本章的学习,掌握直接访问和随机访问特点,掌握多级目录结构的思想方法和优缺点了解文件共享与保护机制掌握连续结构、连接结构、索引结构等文件组织方法掌握外存空间管理、特别是位示图等外存空间的管理方法了解虚拟文件系统
二、课程内容第一节文件和文件系统掌握文件、记录、数据项的基本概念了解文件类型、文件系统模型、文件操作第二节文件逻辑结构掌握文件逻辑结构的类型掌握连续结构、连接结构、索引结构等文件组织方法第三节外存分配方式了解三种常用的外存分配方式掌握直接访问和随机访问特点第四节目录管理1了解文件控制块和索引结点2理解单级目录结构、两级目录结构及树型目录结构掌握多级目录结构的思想方法和优缺点3了解目录查询技术第五节文件共享了解实现文件共享的方法。