0910211操作系统原理教学大纲.pdf

操作系统原理是计算机科学和技术领域中的核心课程，旨在帮助学生理解和掌握操作系统的基本概念、设计原则和实现技术。这门课程对于计算机科学与技术、软件工程、网络工程和信息安全专业的学生至关重要，因为它为后续的专业学习和未来的职业生涯奠定了坚实的基础。 课程的主要教学内容涵盖了以下几个方面： 1. **操作系统引论**：讲解操作系统的角色、目标、功能、结构、特征和服务，以及操作系统的发展历程和分类，包括批处理、分时、实时等不同类型的操作系统。 2. **进程的描述与控制**：介绍进程的概念，包括前趋图和程序执行，详细阐述进程的状态转换、创建、撤销和调度。同时，线程作为轻量级进程也是这一部分的重点。 3. **进程的同步与通信**：探讨并发执行过程中如何协调进程行为，包括信号量机制、经典同步问题如哲学家就餐问题、银行家算法，以及管程机制和进程间的通信方式。 4. **调度与死锁**：讲解不同调度策略和算法，如FCFS、优先级调度、轮转法等，并深入讨论实时系统调度、多处理机调度和死锁的预防、避免、检测与解除。 5. **存储器管理**：涵盖连续分配、分页、分段等存储管理方法，以及覆盖与交换技术，旨在理解如何有效地管理和利用内存资源。 6. **虚拟存储器**：介绍虚拟存储器的基本概念，请求分页和分段系统的工作原理，以及页面置换算法，如LRU、FIFO等，并分析其性能。 7. **设备管理**：涉及I/O系统的结构，包括中断驱动I/O、DMA方式，缓冲区管理，设备分配策略，以及设备处理和控制器。 8. **文件系统**：阐述文件和文件系统的基本概念，文件的逻辑结构、目录管理、共享和保护机制，确保数据的安全性和有效性。 9. **磁盘存储器管理**：讲解磁盘I/O操作、外存分配方法、空闲空间管理、磁盘容错技术和数据一致性控制，确保数据在磁盘上的可靠存储。 课程通过多媒体教学手段进行，包括课堂讲解、习题课、讨论课和闭卷笔试考核。学生需要完成不少于50题的课外习题以巩固学习成果。推荐教材如《计算机操作系统》（汤子瀛等，西安电子科技大学出版社）和《操作系统基础》（屠祁等，清华大学出版社）可作为学习的重要参考资料。 通过这门课程的学习，学生将能够具备分析、设计、开发和维护操作系统的初步能力，为未来在IT领域的职业生涯做好准备。