江苏广播电视大学专科
《操作系统》课程教学大纲
第一部分 大纲说明
一、课程的性质、目的与任务
《操作系统》是计算机科学与技术专业学生必修的专业基础课之一，是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象和涉及面广，其整体实现思想和技术又往往难于理解。
操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的惟一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。因此本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，理解操作系统的基本概念和主要功能，掌握常用操作系统（如 UNIX）的使用和一般管理方法，了解它是如何组织和运作的，从而为学生以后的学习和工作打下基础。
二、先修课要求
本课程在学习之前最好具有计算机组成原理、程序设计语言的知识。
三、课程的教学要求
课程的教学要求在每一章教学内容之后给出，大体上分为三个层次：了解、理解和掌握。了解即能正确判别有关概念和方法；理解是能正确表达有关概念和方法的含义；掌握是在理解的基础上加以灵活应用。
具体有：
1. 基本概念：多道程序设计、并发、分时、作业、进程、互斥与同步、周转时间、吞吐量、重定位、连接、虚拟存储、虚拟设备、死锁、线程。
2. 基本知识：计算机系统资源（处理机、存储器、设备、文件）的管理策略。
3. 基本技能：管理系统资源的常用命令、系统配置与维护的方法和技术。
4. 重点：进程概念、存储管理（尤其虚拟存储）的各种策略、文件系统的管理、设备的管理和配置。
5. 难点：进程的概念及其与程序的区别、进程间同步与互斥的正确实现、虚拟设备与虚拟存储。
四、学分分配
本课程共 90学时,5 学分。实验、面授各占30、60。
五、考核
本课程采用笔试和平时成绩考核两者合一方式，笔试由江苏电大根据教学大纲统一命题（占总成绩的 80%），平时作业包括书面作业和上机实验，由各教学班完成考核（占总成绩的20%）。
第二部分 教学内容和教学要求
第一章 操作系统引论
教学内容
1.1 操作系统的形成和发展
一、什么是操作系统
二、操作系统的发展历程
1.2 操作系统的功能和特性
一、操作系统的功能
二、操作系统的特性
1.3 操作系统的类型和主要产品
一、多道批处理系统
二、分时系统
三、实时系统
四、个人机系统
五、网络操作系统
六、分布式操作系统
七、操作系统的主要产品系列
1.4 操作系统的用户界面
一、图形界面
二、命令行界面
三、系统调用
教学要求
1、掌握：操作系统的定义，操作系统的特性和主要功能。
2、理解：操作系统的主要类型，UNIX命令行格式，分时概念。
3、了解：操作系统的发展历程，分时和实时操作系统的特点，操作系统的用户界面，操作系统在计算机系统中的地位，主要操作系统产品系列。
教学建议
各实施单位可根据具体情况，对所用操作系统的运行环境作适当介绍。
第二章 进程管理
教学内容
2.1 进程的概念
一、多道程序设计概念
二、进程的定义
2.2 进程的状态和组成
一、进程的状态及其变化
二、进程的组成
三、进程队列
2.3 进程的管理和有关命令
一、进程的管理
二、进程管理命令
2.4 进程的相互作用和通信
一、进程的同步与互斥
二、同步机制及其应用
三、进程间的通信
教学要求
１、掌握：进程定义，临界区概念，进程的状态及其变化，进程的同步与互斥。
２、理解：多道程序设计概念，进程的组成，进程管理的基本命令，信号量和Ｐ、Ｖ操作及其应用。
３、了解：进程间的通信。
教学建议
进程以及进程的同步与互斥既是本课程的重点，又是难点，可组织适当讨论，多加练习，适当开设习题课，鼓励学生积极思考，多提问题。
第三章 处理机管理
教学内容
3.1作业调度
一、调度级别
二、作业状态
三、作业调度
3.3调度性能的评价
3.4常用调度算法
一、先来先服务法
二、时间片轮转法
三、优先级法
四、其他算法简介
3.5 UNIX常用调度命令及命令执行过程
一、 UNIX常用调度命令
二、 Shell命令执行过程
教学要求
1.掌握：作业调度和进程调度的功能，先来先服务法、时间片轮转法、优先级法。
2.理解：调度级别，性能评价标准，UNIX常用调度命令。
3.了解：Shell命令执行过程，其他调度算法。
第四章 存储器管理
教学内容
4.1存储器管理引言
一、存储器的层次
二、用户程序的主要处理阶段
三、重定位
4．2 存储管理基本技术
一、分区法
二、可重定位分区分配
三、对换技术
4.3 分页存储管理技术
一、虚拟存储器的概念
二、分页的概念
三、请求分页的基本原理
四、硬件支持及缺页处理
五、页的保护和共享
4.4 分段存储管理技术
一、分段存储管理的基本概念
二、分段存储管理的基本原理
三、段的保护和共享
4.5 段页式存储管理技术
一、基本原理
二、地址转换过程
4.6 虚存中的置换算法
一、先进先出法
二、最优置换法
三、最近最少使用置换法
四、最近未使用置换法
4.7 UNIX中的存储管理技术
教学要求
１、掌握：用户程序的主要处理阶段及相应概念，分页和分段的概念，虚拟存储器概念，分页存储管理技术。
２、理解：存储器层次，分段存储管理技术， UNIX中的存储管理技术。
３、了解：段页式存储管理技术，虚存中的置换算法。
教学建议
处理机管理和存储器管理的实验可一起进行，以体现二者的联系。
第五章 文件系统
教学内容
5.1概述
一、文件及其分类
二、文件系统的功能
5.2文件的逻辑组织和物理组织
一、文件的逻辑组织
二、文件的物理组织
5.3目录文件
一、文件控制块和文件目录
二、目录结构
5.4文件存储空间的管理
5.5文件的共享和文件系统的安全性
一、文件的连接
二、文件的存取控制
三、文件的后备和恢复
5.6 UNIX文件的主要操作及其命令
一、普通文件的操作
二、目录文件的操作
三、文件系统的操作
四、管道文件
教学要求
１、掌握：文件的逻辑组织和物理组织的概念及不同的组织形式，文件的目录结构，文件和目录的主要操作。
２、理解：文件的分类，文件的存取控制， UNIX文件系统的主要操作。
３、了解：文件系统的功能，文件存储空间的管理，文件的后备和恢复，管道文件。
第六章 设备管理
教学内容
6.1设备管理概述
一、设备分类和标识
二、缓冲技术
三、设备管理的功能
6.2设备分配技术
一、设备分配技术
二、 Spooling系统
6.3输入输出管理
一、处理输入输出请求的步骤
二、设备管理程序功能
6.4 UNIX常用设备安装和管理
一、打印机的安装和管理
二、终端的安装和管理
教学要求
１、掌握：设备分配技术，设备管理程序功能， UNIX常用设备安装和管理。
２、理解：缓冲技术。
３、了解：设备分类， Spooling系统，处理I/O请求的步骤。
率七章 中断和信号机构
教学内容
7.1中断处理
一、中断的一般处理过程
二、系统调用的实施
7.2 UNIX信号机构
一、信号分类
二、信号处理方式
三、信号的检测和处理
教学要求
1.理解: 中断的一般处理过程。
2.了解:系统调用实施,UNIX信号机构。
第八章 死锁
教学内容
8.1死锁的概念
一、什么是死锁
二、死锁的必要条件
8.2死锁的预防
8.3死锁的避免
一、安全序列
二、银行家算法
8.4死锁的检测及恢复
一、死锁的检测
二、死锁的恢复
教学要求
1.掌握:死锁的概念,死锁的预防和避免。
2.理解:死锁的必要条件。
3.了解:银行家算法,死锁的检测及恢复。
第九章 现代操作系统技术与系统管理
教学内容
9.1操作系统“代”的划分
9.2微内核概述
一、微内核概念
二、进程与线程
三、微内核结构的特点
四、微内核操作系统产品
9.3 网络操作系统概述
教学要求
1.理解: 理解:操作系统的“代”。
2.理解：微内核、对象、线程的概念。
3.了解:网络操作系统的任务。
第三部分 课程实验
实验环境
SCO UNIX , Linux 和XENIX 之一。
实验内容
实验一、进程管理（４学时）
实验二、处理机管理和存储器管理（６学时）
实验三、文件系统（６学时）
实验四、设备管理（６学时）
实验五、 SHELL编程（8学时）
实验要求
１、实验一：通过使用有关进程管理的命令，学会如何注册和退出系统，如何设置和修改口令等，使学生进一步掌握进程的概念及状态，加深对进程管理的理解。
２、实验二：通过使用有关处理机管理、存储器管理和通信的命令，学会使用 Desktop图形界面进行一般管理，巩固有关处理机管理和存储器管理的教学内容。
３、实验三：通过使用有关文件和目录的命令，使学生进一步理解文件系统的功能，掌握操作方法，能正确地对文件、目录等实施管理。
４、实验四：学习使用有关文件、数据的转储，终端和打印机等设备的安装、管理，提高设备管理的实际能力。
５、实验五：掌握 SHELL编程的基本方法。