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课程简介课程简介
《操作系统原理》是针对计算机科学技术专业三年级本科生开设的一门专业基础课程。本课程着重学生系统观的培养,通过重点讲述操作
系统的内部结构、工作原理及典型技术的实现,使学生建立起对操作系统的整体及各个功能模块的认识,从而系统掌握计算机的专业知
识,进一步提升学生的软件开发能力乃至系统软件开发能力。
课程大纲课程大纲
第1章 操作系统概述
主要内容:举例介绍操作系统所做的工作;操作系统的定义与特征;操作系统分类;操作系统发展中的典型技术;典型操作系统的结构。
第2章 操作系统运行环境
主要内容:特权指令/非特权指令、CPU状态;中断系统的作用;中断硬件工作原理;中断处理程序流程;中断处理程序举例;中断系统举
例;系统调用基本概念;系统调用实现机制;系统调用实现实例。
第3章 进程线程模型
主要内容:进程基本概念;进程状态及状态转换;进程控制块的作用和内容;进程控制操作;进程地址空间与进程映像;为什么引入线
程?线程的应用场景;Web服务器的实现;线程概念、线程与进程的区别;线程实现的三种方式;Pthreads线程库及应用;几个重要的概
念:原语、可再入程序。
第4章 处理器调度
主要内容:调度层次与调度类型;调度时机与进程切换;调度算法设计原则;调度算法设计时考虑的各种因素;基本调度算法;多级队列
反馈调度算法;调度算法应用;Linux调度算法的演化; Windows调度算法简介。
第5、6章 同步机制
主要内容:进程/线程的并发执行;竞争条件的引入;进程互斥与进程同步的概念;进程互斥的软件解法;Peterson算法;进程互斥的硬件
解法;睡眠与唤醒机制;信号量及PV操作;用信号量解决互斥问题举例;用信号量解决生产者消费者问题;用信号量解决读者写者问题;
信号量的问题及管程的引入;管程的基本概念;Hoare管程;管程应用举例;Mesa管程;JAVA管程解决生产者消费者问题。
第7、8章 存储模型
主要内容:基本概念介绍;物理内存管理方案之可变分区管理方案;物理内存管理方案之页式管理方案;虚拟存储管理基本思想;页表设
计;地址转换过程;TLB引入;缺页异常处理;页面置换算法及应用;工作集模型;清除策略与页缓冲技术。
第9、10章 文件系统
主要内容:文件系统的功能;文件分类;文件的逻辑结构和物理结构;文件控制块的内容和作用;文件目录与目录文件;文件系统的布
局;文件的基本操作;文件系统的内存结构;磁盘空间管理;FAT16/32文件系统;UNIX文件系统;文件共享与保护机制;文件系统一致
性;文件系统性能。
第11章I/O系统
主要内容:设备管理的目标和任务;I/O设备分类;I/O设备组成;I/O端口地址;I/O控制方式;I/O软件层次;设备分配算法;设备驱动程
序;缓冲技术;I/O性能问题。
第12章死锁
主要内容:死锁的基本概念;产生死锁的原因;死锁举例;用资源分配图讨论死锁问题;死锁预防方法;死锁避免方法;银行家算法;银
行家算法的应用;死锁检测方法;死锁解除方法;哲学家就餐问题。
课程说明课程说明
课程目标课程目标
1.掌握操作系统的基本概念、功能组成、系统结构及运行环境;
2.熟悉并运用操作系统工作原理、设计方法和实现技术,理解有代表性、典型的操作系统实例(如UNIX、Linux和Windows);
3.了解操作系统的演化过程、发展研究动向、新技术以及新思想,为后续相关课程的学习打下良好基础,为后续职业发展奠定基石。
本课程共12章。
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章节内容
1操作系统概述
1.1操作系统做了什么? https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229024730
1.2操作系统的定义和作用 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229028503
1.3操作系统的主要特征 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229029600
1.4典型操作系统的架构 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229029962
1.5操作系统的分类1 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229032680
1.6操作系统的分类2 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229033031
https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229019203
2操作系统运行环境
2.1处理器状态 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229125761
2.2中断与异常机制介绍 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229129094
2.3中断与 异常机制 工作原理 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229133354
2.4实例:X86的中断与异常机制 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229135750
2.5系统调用机制 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229140232
2.6实例:基于X86的Linux系统调用机制简介 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229140630
3进程线程模型
3.1进程的基本概念 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229197373
3.2进程状态及状态转换 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229198473
3.3进程控制 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229199563
3.4关于进程相关概念的讨论 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229200624
3.5线程的引入 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229201800
3.6线程机制的实现 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229202737
4处理器调度
4.1处理器调度的相关概念 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229140943
4.2设计调度算法要考虑的几个问题 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229141391
4.3批处理系统的调度算法 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229142437
4.4交互式系统的调度算法 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229143104
4.5多级反馈队列调度算法、各种调度算法小结等 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229143847
4.6Windows 的线程调度算法 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229144390
5同步机制(1)
5.1进程的并发执行 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229144807
5.2进程互斥 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229145110
5.3进程互斥的软件解决方案 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229145919
5.4进程互斥的硬件解决方案 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229148117
5.5进程同步 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229149511
5.6信号量及PV操作 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229151498
5.7生产者消费者问题 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229154209
5.8读者写者问题 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229156219
6同步机制(2)
6.1管程的基本概念 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229159544
6.2HOARE管程 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229160969
6.3管程的应用 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229164026
6.4MESA管程 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229167628
6.5PTHREAD中的同步机制 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229169151
6.6进程间通信IPC https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229170795
6.7典型操作系统中的IPC机制 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229172849
7存储模型(1)
7.1基本概念-地址重定位 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229174813
7.2物理内存管理 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229176033
7.3伙伴系统 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229179003
7.4基本内存管理方案1 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229180092
7.5基本内存管理方案2 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229181123
7.6交换技术 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229184262
8存储模型(2)
8.1虚拟存储技术 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229187107
8.2页表及页表项的设计 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229187811
8.3地址转换过程及TLB的引入 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229188152
8.4页错误 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229188256
8.5软件相关策略 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229188582
8.6页面置换算法1 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229189117
8.7页面置换算法2-工作集算法 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229189649
8.8其他相关技术 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229189832
9文件系统(1)
9.1文件与文件系统 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229190361
9.2文件的存储介质 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229190690
9.3磁盘空间管理 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229191004
9.4文件控制块及文件目录 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229191633
9.5文件的物理结构 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229194486
9.6文件系统的实现 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229196204
9.7文件系统实例——UNIX https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229196603
10文件系统(2)
10.1文件系统实例——FAT https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229035579
10.2文件操作的实现 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229035943
10.3文件系统的管理 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229036143
10.4文件系统的安全性 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229036682
10.5文件系统的性能1 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229038516
10.6文件系统的性能2 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229042985
10.7文件系统的性能3 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229108236
10.8文件系统的两个练习 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229108889
11I/O系统
11.1I/O管理概述 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229204064
11.2I/O硬件组成 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229204341
11.3I/O控制方式 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229204442
11.4I/O软件的组成 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229204526
11.5I/O相关技术 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229204697
11.6I/O设备管理 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229204915
11.7I/O性能问题 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229205043
12死锁
12.1死锁的基本概念 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229110692
12.2资源分配图 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229114586
12.3死锁预防 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229116154
12.4死锁避免 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229119273
12.5银行家算法 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229123337
12.6死锁检测与解除 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229123704
12.7哲学家就餐问题 https://u7765370.pipipan.com/fs/7765370-229124548
QQ:2774494285 。
基于Linux的C++
课程简介
Linux操作系统开源的特性使得其获得越来越重要的地位,而Linux系统编程也向C++程序设计者提出了更高的要求。本课程由C/C++语言
的共性与特性出发,在深入学习程序设计语言的基础上,进一步强调程序设计语言的适用性,并与Linux系统编程紧密结合,通过大力培养
学习者的抽象思维能力和计算思维能力,将学习者对语言作为工具的基本认知转化为动手实践能力,完成从具象到抽象再到具象的思维能
力转变。课程内容主要涵盖C++程序设计基本概念、数据组织与算法设计、程序组织、面向对象程序设计方法、泛型编程与模板库以及进
程、线程、内存管理、设备驱动程序、网络等Linux系统编程核心主题。
乔林清华大学 计算机系 副教授
清华大学计算机系副教授,工学博士。国家级教学团队骨干成员,曾获清华大学青年教师教学基本功比赛一等奖,清华大学青年教师教学
优秀奖,出版教材和著作二十余部。主要研究兴趣有多核处理器系统结构、片上网络、无线传感器网络等,在国内外刊物和会议上发表论
文多篇,主持和参与973、863、国家自然科学基金、重大科技专项等项目多项。
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课程章节
第一讲 C/C++基本语法元素
1.1 提纲 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228589314
1.2 程序设计的基本概念 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228591083
1.3 简单C/C++程序介绍 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228598905
1.4 程序设计的基本流程 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228605350
1.5 基本语法元素 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228607178
1.6 程序设计风格 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228608592
1.7 编程实践 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228608703
https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228906508
第二讲 程序控制结构
2.1 提纲 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228620415
2.2 结构化程序设计基础 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228620631
2.3 布尔数据 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228621051
2.4 分支结构 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228621726
2.5 break语句 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228638928
2.6 循环结构 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228639164
2.7 编程实践 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228639194
https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228914912
第三讲 函数
3.1 提纲 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228616909
3.2 函数声明、调用与定义 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228618716
3.3 函数调用栈框架 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228620320
3.4 编程实践 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228620364
https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228913073
第四讲 算法
4.1 提纲 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228800324
4.2 算法概念与特征 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228803577
4.3 算法描述 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228804790
4.4 算法设计与实现 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228809083
4.5 递归算法(一) https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228817265
4.6 递归算法(二) https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228821358
4.7 容错与计算复杂度 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228822576
4.8 编程实践 https://u7765370.ctfile.com/fs/7765370-228822681
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