第一篇：《linux操作系統(tǒng)》教學大綱

linux操作系統(tǒng)教學大綱

課程性質(zhì)： 必 修 總學時： 64 總學分： 開課學期： 第三學期 適用專業(yè) 計算機網(wǎng)絡 先修課程 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

第一部分

大綱說明

一、課程的性質(zhì)和任務

《計算機操作系統(tǒng)》是計算機科學與技術(shù)專業(yè)本科生的一門必修課程。通過學習使學生掌握計算機操作系統(tǒng)的基本原理及組成；計算機操作系統(tǒng)的基本概念和相關(guān)的新概念、名詞及術(shù)語；了解計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展特點、設計技巧和方法；對常用計算機操作系統(tǒng)(Dos、Windows和Unix或 Linux)會進行基本的操作使用和維護。

二、先修課程要求

計算機原理；C語言程序設計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

三、課程的教學基本要求

掌握計算機操作系統(tǒng)的基本概念、新名詞、術(shù)語及設計思路和方法技巧，掌握一種操作系統(tǒng)的安裝、使用和簡單維護。

課程基本要求：

(1)熟悉操作系統(tǒng)的用戶界面(命令、圖形、系統(tǒng)調(diào)用等)；(2)了解操作系統(tǒng)的分類、功能、結(jié)構(gòu)及其在計算機系統(tǒng)中的地位和作用；

(3)掌握操作系統(tǒng)的基本理論、設計方法和實現(xiàn)技術(shù)；(4)具有初步的操作系統(tǒng)開發(fā)和維護能力。

四、教學方法和教學形式建議

課堂講解與實際參觀、調(diào)研、實例使用相結(jié)合；加強實踐教學，講課與實驗比例大于4：1。

五、課程教學要求的層次

1.熟練掌握：要求學生能夠全面、深入理解和熟練掌握所學內(nèi)容，并能夠用其分析、初步設計和解答與網(wǎng)絡應用相關(guān)的問題，能夠舉一反三。

2.掌握：要求學生能夠較好地理解和掌握，并且能夠進行簡單分析和判斷。

3.了解：要求學生能夠一般地了解所學內(nèi)容。

第二部分 教學內(nèi)容與重點難點 第一章 操作系統(tǒng)概述（4學時）內(nèi)容：

1．初識操作系統(tǒng)的概念及發(fā)展（1學時）.2．操作系統(tǒng)的分類（2學時）.3．操作系統(tǒng)的功能（0.5學時）.4．典型操作系統(tǒng)的簡介（0.5學時）.熟練掌握:

1、幾種有代表性OS的特點。

2、OS五大管理功能。

3、從資源管理、進程管理、用戶界面及結(jié)構(gòu)等幾個角度來定義 OS，從而得出什么是操作系統(tǒng)的概念。

掌握:操作系統(tǒng)的定義。

了解:操作系統(tǒng)的歷史、操作系統(tǒng)基本類型和、研究操作系統(tǒng)的幾種觀點。

第二章 進程管理(12學時)內(nèi)容：

1．進程概念（1學時）.2．進程描述（1學時）.3.過程狀態(tài)及轉(zhuǎn)換（1學時）.4.進程控制（1學時）.5．進程互斥（2學時）.6．進程同步（2學時）.7.進程通信（2學時）.8．死鎖（1學時）.9．線程（1學時）.熟練掌握:

1、進程控制結(jié)構(gòu)，進程與程序區(qū)別，現(xiàn)代OS線程的概念，進程二種基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換，進程狀態(tài)細化。

2、進程通信。如何用加鎖法實現(xiàn)進程互斥，信號量物理意義，如何用PV操作實現(xiàn)進程的同步和互斥，進程通信原理和特點(著重郵箱通信)。

3、死鎖概念，對付死鎖的策略，預防死鎖、避免死鎖銀行家算法。如何化簡進程。資源圖(RAG圖)來檢測死鎖。

4、用PV操作實現(xiàn)進程同步和互斥(生產(chǎn)者消費者問題，讀者與寫者問題)。

5、PV操作使用不當引起的死鎖，各類資源的銀行家算法；RAG圖化簡。

掌握:進程的概念、進程的描述、進程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換。了解: 線程的概念：內(nèi)核線程、輕量級線程和用戶線程。第三章 存貯管理(17學時)內(nèi)容：

1．存儲管理功能(2學時).2．單道環(huán)境下存貯管理(1學時).3．分區(qū)管理(3學時).4．覆蓋與交換(1學時).5．頁式管理(4學時).6．段式、段頁式管理(4學時).7．局部性原理與抖動問題(2學時).熟練掌握:

1、動態(tài)分區(qū)管理原理。

2、頁式管理原理，特點，地址映射機構(gòu)及越界保護，缺頁中斷及其處理過程。

3、段式管理原理，特點，地址映射機構(gòu)及越界保護，缺段中斷及其處理過程。

4、段頁式管理原理，特點，地址映射機構(gòu)及越界保護。

5、存儲管理。掌握:

1、覆蓋與交換概念。

2、請求頁式管理、段式、段頁式地址映射機構(gòu)及其越界保護。

3、缺頁中斷及其處理過程。

4、頁面置換算法FIFO異常現(xiàn)象。了解: 存儲管理的功能、分區(qū)存儲管理、局部性原理和抖動問題。第四章 設備管理(11學時)內(nèi)容：

1．引言(1學時).2．數(shù)據(jù)傳送控制方式(3學時).3.中斷技術(shù)(2學時).4．緩沖技術(shù)(2學時).5．設備分配(1學時).6．I／0進程控制(1學時).7．設備驅(qū)動程序(1學時).熟練掌握:

1、中斷技術(shù)、DMA、通道技術(shù)、設備分配、設備驅(qū)動及磁盤調(diào)度算法。

2、OS設備管理層次結(jié)構(gòu)。

掌握:緩沖技術(shù)、I/O進程控制、磁盤驅(qū)動及OS設備管理層次結(jié)構(gòu)。了解: 數(shù)據(jù)傳送方式、設備分配、設備驅(qū)動程序。第五章 文件管理(10學時)內(nèi)容：

1.文件系統(tǒng)概念(1學時).2.邏輯結(jié)構(gòu)與存取方法(2學時).3.物理結(jié)構(gòu)(2學時).4.存儲空間管理(0.5學時).5.目錄管理(2學時).6.存取控制(1學時).7．文件使用(0.5學時).8．層次模型(1學時).熟練掌握:

1、文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存取方式。

2、文件物理結(jié)構(gòu)和存儲空間管理、如何實現(xiàn)從文件符號名到文件物理空間的轉(zhuǎn)換。

3、文件目錄管理。

4、文件存取控制(以UNIX存取控制表為例)及文件保護。

5、文件操作實質(zhì)。掌握:

1、如何實現(xiàn)從文件符號名到文件物理空間的轉(zhuǎn)換。

2、文件目錄結(jié)構(gòu)。

3、各種基本文件操作的實質(zhì)。

了解: 文件系統(tǒng)的概念、文件存儲空間管理、文件的使用、文件系統(tǒng)的層次模型。

第六章 作業(yè)管理(4學時)內(nèi)容：

1．作業(yè)的基本概念（1學時）.2．作業(yè)的建立過程(重點SPOOLING系統(tǒng))（1學時）.3.用戶接口（1學時）.4.分時作業(yè)管理（1學時）.熟練掌握：

1、作業(yè)概念；

2、OS用戶接口：程序級、作業(yè)控制級；

3、作業(yè)的建立過程，SPOOLING系統(tǒng)基本思想及其實現(xiàn)；

4、UNIX shell功能及系統(tǒng)調(diào)用、并結(jié)合Windows，Windows 95/98特點。

掌握:命令控制界面接口、系統(tǒng)調(diào)用。

了解:圖形用戶接口(GUI, Graphic User Interface).第七、八章 操作系統(tǒng)使用舉例（8學時）內(nèi)容： ? 1.UNIX操作系統(tǒng)（4學時）? 2． Linux操作系統(tǒng)（4學時）熟練掌握: 幾種有代表性操作系統(tǒng)的特點

2、DOS/Windows, Linux/UNIX的使用

3、Linux/UNIX，NT網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的用戶管理和配置掌握: Linux/UNIX操作系統(tǒng)的使用。第三部分 課程實驗

一、實驗環(huán)境

1.SCO UNIX , Linux 和XENIX 之一； 2.Windows NT。

二、實驗內(nèi)容

實驗

一、進程管理（４學時）

實驗

二、設備管理（６學時）

實驗

三、文件系統(tǒng)（６學時）

實驗

四、微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)（４學時）

注：其中實驗一至實驗三在UNIX/Linux平臺上進行,?在NT環(huán)境下運行。

三、實驗要求

實驗四１、實驗一：通過使用有關(guān)進程管理的命令，學會如何注冊和退出系統(tǒng)，如何設置和修改口令等，使學生進一步掌握進程的概念及狀態(tài)，加深對進程管理的理解。

2、實驗二：學習使用有關(guān)文件、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲，終端和打印機等設備的安裝、管理，提高設備管理的實際能力。

3、實驗三：通過使用有關(guān)文件和目錄的命令，使學生進一步理解文件系統(tǒng)的功能，掌握操作方法，能正確地對文件、目錄等實施管理。

4、實驗四：學習、使用Windows NT命令和圖形界面，使學生學會在Windows NT上進行操作

第二篇：操作系統(tǒng)教學大綱

《計算機操作系統(tǒng)原理》教學大綱

一、課程的性質(zhì)、地位：

《計算機操作系統(tǒng)原理》是大學計算機專業(yè)的核心專業(yè)課程。通過系統(tǒng)學習計算機操作系統(tǒng)原理的基本理論與基本概念以及相關(guān)的操作系統(tǒng)的內(nèi)涵，重點掌握操作系統(tǒng)進程管理、處理機調(diào)度、存儲管理、設備管理和文件系統(tǒng)。基本知識與基本原理，掌握操作系統(tǒng)在計算機專業(yè)中的重要作用。為今后進一步學習計算機知識和技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。

二、教學目的及要求

為了使本專業(yè)學生系統(tǒng)、深入地掌握計算機有關(guān)知識，為信息系統(tǒng)的分析和開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)，特開設此課程。本課程要求學生掌握操作系統(tǒng)的基本特征、發(fā)展過程、功能及操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計；了解作業(yè)管理和用戶接口；了解進程和線程的基本概念、同步與通信、調(diào)度與死鎖，以及處理機管理；了解連續(xù)式、離散式存儲器的管理方式及虛擬存儲器；了解設備管理、文件管理、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)的實例UNIX系統(tǒng)等。本課程是專業(yè)基礎(chǔ)課，學習本課程前要求學生已學習計算機基本原理程序設計以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程。

三、課程教學目標：

《計算機操作系統(tǒng)原理》是計算機專業(yè)的核心必修課，通過《計算機操作系統(tǒng)原理》課程的教學，培養(yǎng)學生掌握計算機操作系統(tǒng)原理，學會使用計算機操作系統(tǒng)的原理來理解計算機的工作，并為進一步深入學習本專業(yè)的計算機理論打下堅實的基礎(chǔ)。

四、課程教學的基本要求：

教學中，要堅持精講、多練，原理部分不容易理解，要注意在實際中的應用。提倡任務驅(qū)動的教學方法，但要避免教一會一的死板教學。要以學生為中心，培養(yǎng)學生探究的能力，鼓勵同學之間的討論和交流，達到全面提高學生能力的目標。

五、本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系：

本課程屬于專業(yè)核心課，其任務是使學生掌握計算機操作系統(tǒng)的原理知識及其應用，學習和掌握操作系統(tǒng)中的經(jīng)典算法，為今后其他專業(yè)課的學習做好準備。

六、實踐教學要求：

上機實驗是學習計算機必不可少的實踐環(huán)節(jié)，主要目的是鍛煉和培養(yǎng)學生對原理和經(jīng)典算法的驗證。通過學習，學生應能夠掌握計算機操作系統(tǒng)中進程管理、處理機調(diào)度、存儲管理、設備管理和文件系統(tǒng)。實驗課時課為10課時。

七、課程教學內(nèi)容：（以*方式注明重點、難點）第一章 操作系統(tǒng)概述（3學時）

教學基本要求：

1.了解操作系統(tǒng)的形成過程，建立操作系統(tǒng)的整體概念，2.熟悉操作系統(tǒng)的基本類型和服務方式。3.掌握操作系統(tǒng)的定義、特征和功能。第一節(jié) 操作系統(tǒng)的定義

一、操作系統(tǒng)的虛擬機觀點

二、操作系統(tǒng)的資源管理觀點

三、操作系統(tǒng)的用戶服務觀點

四、操作系統(tǒng)的進程管理觀點 第二節(jié) 操作系統(tǒng)的形成過程

一、人工操作階段

二、單道批處理階段

三、多道程序系統(tǒng)階段

四、進一步發(fā)展階段

第三節(jié) 操作系統(tǒng)的基本類型

一、多道批處理系統(tǒng)

二、分時系統(tǒng)

三、實時系統(tǒng)

四、通用操作系統(tǒng)

第四節(jié) 操作系統(tǒng)的特征

一、并發(fā)

二、共享

三、虛擬

四、異步行

第五節(jié) 操作系統(tǒng)的服務

一、操作系統(tǒng)的公共服務

二、操作系統(tǒng)的服務方式 第六節(jié) 操作系統(tǒng)的功能

一、用戶接口

二、處理機管理

三、存儲管理

四、設備管理

五、文件管理

第七節(jié) 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

一、整體式系統(tǒng)

二、層次式系統(tǒng)

三、客戶/服務器系統(tǒng)

第二章 操作系統(tǒng)用戶接口*（3學時）

教學基本要求：

1.了解用戶接口的類型及各種接口的實現(xiàn)方法，尤其是圖形接口的有關(guān)知識 2.熟悉命令接口在不同工作方式下的主要功能，作業(yè)和作業(yè)管理的基本概念 3.掌握系統(tǒng)調(diào)用的定義及其執(zhí)行過程。

第一節(jié) 用戶接口概述

一、程序的執(zhí)行和作業(yè)的概念

二、作業(yè)管理概述 第二節(jié) 命令接口

一、脫機命令接口

二、聯(lián)機命令接口 第三節(jié) 程序接口

一、系統(tǒng)調(diào)用概述

二、系統(tǒng)調(diào)用類型

三、系統(tǒng)調(diào)用過程 第四節(jié) 圖形接口

第三章 進程管理*（12學時）

教學基本要求：

1.了解進程的引入原因和控制方法，進程互斥與同步的概念，進程間通信的概念，線程的概念及其與進程的關(guān)系。

2.進程互斥與同步中的信號量機制及pv操作的定義和物理意義，進程通信的類型和方法，消息緩沖通信的實現(xiàn)過程。

3.掌握進程的定義和特征，進程互斥與同步的機構(gòu)和方法，能用信號量機制解決進程互斥同步問題。

第一節(jié) 進程的基本概念

一、進程的引入

二、進程的定義和特征 第二節(jié) 進程的描述

一、進程控制塊

二、進程控制塊的組織方式 第三節(jié) 進程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換

一、進程的基本狀態(tài)

二、進程基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 第四節(jié) 進程控制

一、進程控制機構(gòu)

二、進程控制原語 第五節(jié) 進程同步與互斥

一、互斥的概念

二、進程同步的概念

三、互斥與同步機制

四、用PV原語實現(xiàn)互斥與同步的方法

五、用PV原語解決經(jīng)典的互斥與同步的方法 第六節(jié) 進程間通信

一、進程間通信的類型

二、消息傳遞

三、消息傳遞的實例——消息緩沖通信 第七節(jié) 線程的概念

一、線程的引入和定義

二、線程的屬性和狀態(tài)

三、進程與線程的比較

第四章 處理機調(diào)度*（12學時）

教學基本要求：

1.了解各級調(diào)度的功能，各種系統(tǒng)的調(diào)度模型。

2.掌握各調(diào)度的算法，及平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間的計算。

3.掌握先來先服務、短作業(yè)優(yōu)先、時間片輪轉(zhuǎn)、優(yōu)先級和多級反饋隊列調(diào)度算法 第一節(jié) 調(diào)度的存次與分類

一、調(diào)度的層次

二、調(diào)度的分類

第二節(jié) 調(diào)度算法的設計目標和性能

一、設計目標

二、性能指標 第三節(jié) 調(diào)度算法

一、先來先服務調(diào)度算法

二、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法

三、高相應比優(yōu)先調(diào)度算法

四、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法

五、優(yōu)先級調(diào)度算法

六、多級反饋隊列調(diào)度算法 第四節(jié) 實時系統(tǒng)調(diào)度

一、實現(xiàn)實時調(diào)度的基本條件

二、實時調(diào)度的分類

三、常用的幾種實時調(diào)度算法

第五章 死鎖及其對策（3學時）

教學基本要求：

1.了解死鎖問題在操作系統(tǒng)中的危害及死鎖產(chǎn)生的原因。

2.熟悉死鎖及死鎖定理的概念，死鎖問題的解決途徑及死鎖預防、避免、檢測和恢復的方法。

3.掌握死鎖產(chǎn)生的必要條件、資源分配圖的化簡和銀行家算法的使用。第一節(jié) 死鎖的概念

一、資源

二、死鎖定義

第二節(jié) 死鎖的產(chǎn)生及對策

一、死鎖產(chǎn)生的原因

二、死鎖產(chǎn)生的必要條件

三、死鎖的描述

四、處理死鎖的方法 第三節(jié) 死鎖的預防

一、破壞互斥條件

二、破壞占用并等待條件

三、破壞不剝奪條件

四、破壞環(huán)路等待條件 第四節(jié) 死鎖的避免

一、系統(tǒng)狀態(tài)的安全性

二、銀行家算法

三、銀行家算法舉例 第五節(jié) 死鎖的檢測和解除

一、利用資源分配圖檢測死鎖

二、利用死鎖檢測算法檢測死鎖

三、死鎖的恢復

第六章 存儲管理*（6學時）

教學基本要求：

1.了解各種不同的存儲管理方式以及它們的優(yōu)缺點和適用場合。

2.熟悉各種存儲管理方式所需的軟、硬件支持以及各種算法的基本思想和實現(xiàn)方法。3.掌握存儲管理的目的和功能、存儲器的分配方式等基本概念，虛擬存儲器的概念，各種虛擬管理方法的基本思想、實現(xiàn)原理和地址變換過程。

第一節(jié) 存儲管理的基本概念

一、存儲器的層次

二、地址重定位

三、存儲管理的目的和功能

四、存儲分配方式 第二節(jié) 存儲管理技術(shù)

一、單一連續(xù)區(qū)管理

二、固定式和可變式分區(qū)存儲管理

三、可重定位分區(qū)存儲管理

四、分區(qū)的存儲保護

第三節(jié) 虛擬存儲系統(tǒng)的基本概念

一、虛擬存儲器

二、實現(xiàn)虛擬存儲器的基本原理

三、高相應比優(yōu)先調(diào)度算法 第四節(jié) 分頁存儲管理

一、的實現(xiàn)原理

二、簡單分頁存儲管理

三、請求式分頁存儲管理

四、請求式調(diào)頁存儲器管理的頁眉置換算法

五、頁面抖動和工作集模型

六、頁面保護

七、頁式存儲器管理的優(yōu)缺點 第五節(jié) 請求分段存儲管理

一、段式存儲器管理的基本思想

二、段式存儲器管理的實現(xiàn)原理

三、段的共享與保護

四、分段與分頁的區(qū)別與聯(lián)系

五、段式存儲器管理的優(yōu)缺點 第六節(jié) 段頁式存儲管理

一、段頁式存儲管理的基本思想

二、段頁式存儲管理的地址變換過程

三、段頁式存儲管理的優(yōu)缺點

第七章 設備管理（3學時）

教學基本要求：

1.了解操作系統(tǒng)的形成過程，建立操作系統(tǒng)的整體概念，2.熟悉操作系統(tǒng)的基本類型和服務方式。3.掌握操作系統(tǒng)的定義、特征和功能。

7．1 概述

7．2 設備管理的實現(xiàn)技術(shù) 7．3 設備管理軟件的層次 7．4 虛擬設備

7．5 磁盤驅(qū)動調(diào)度

第八章 文件系統(tǒng)*（6學時）

教學基本要求：

1.了解操作系統(tǒng)的形成過程，建立操作系統(tǒng)的整體概念，2.熟悉操作系統(tǒng)的基本類型和服務方式。3.掌握操作系統(tǒng)的定義、特征和功能。

8．1 文件系統(tǒng)概述

8．2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)及其存取方法 8．3 文件的物理結(jié)構(gòu)及其存取方法 8．4 文件存儲空間管理 8．5 文件目錄管理

8．6 文件系統(tǒng)的安全性

8．7 文件的操作與使用

第九章 Windows NT（3學時）

教學基本要求：

1.了解操作系統(tǒng)的形成過程，建立操作系統(tǒng)的整體概念，2.熟悉操作系統(tǒng)的基本類型和服務方式。3.掌握操作系統(tǒng)的定義、特征和功能。

9．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

9．2 Windows NT內(nèi)核 9．3 虛擬內(nèi)存管理 9．4 對象管理程序 9．5 I/O系統(tǒng) 9．6 文件系統(tǒng)

四、教材

《操作系統(tǒng)》，劉滕紅主編，科學出版社，2004

五、主要參考資料

1.《操作系統(tǒng)》.孟慶昌.電子工業(yè)出版社.2004年5月第一版 2.《操作系統(tǒng)》.鳳羽翚等.電子工業(yè)出版社.2004年3月第一版 3.《計算機操作系統(tǒng)》.張堯?qū)W，史美林.清華大學出版社.2000年8月第二版

4.《操作系統(tǒng)原理與實例分析》.蒲曉蓉等.機械工業(yè)出版社.2004年6月

六、成績評定

期末考試占50％，作業(yè)占30％，考勤及課堂成績占10％，上機實習占10％

第三篇：《操作系統(tǒng)》教學大綱

操作系統(tǒng)一、說明

（一）課程性質(zhì)

本課程是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的核心課程之一，屬于必修課程。

“操作系統(tǒng)”是計算機系統(tǒng)不可缺少的組成部分，負責對系統(tǒng)中各種資源進行有效的管理和對各種活動進行正確的組織，使整個計算機系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致且高效地工作，指揮計算機系統(tǒng)正常運行。操作系統(tǒng)基于硬件，并對硬件實施管理，并構(gòu)成對所有軟件運行的支持平臺，給用戶使用計算機而提供方便靈活友好的接口。

本課程的先修課為計算機組成原理、微機原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、高級語言程序設計；后續(xù)課程為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、計算機網(wǎng)絡、分布式系統(tǒng)等。

（二）教學目的

通過本課程的學習，使學生在深刻理解計算機系統(tǒng)整體概念的基礎(chǔ)之上，掌握操作系統(tǒng)的基本內(nèi)容及實現(xiàn)方法，掌握操作系統(tǒng)對計算機系統(tǒng)中各種資源的管理和控制功能，從而使學生具備一定的系統(tǒng)軟件開發(fā)技能，為以后從事的研究、開發(fā)工作（如設計、分析或改進各種系統(tǒng)軟件和應用軟件）提供必要的軟件基礎(chǔ)和基本技能。

（三）教學內(nèi)容

本課程內(nèi)容包括：緒論，是對操作系統(tǒng)的一般性描述，包括什么是操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)在整個計算機系統(tǒng)的地位及其發(fā)展歷史，它的功能、分類等；作業(yè)管理和Linux用戶接口，介紹作業(yè)和操作系統(tǒng)用戶接口，包括作業(yè)的基本概念和作業(yè)的建立過程、Linux介紹和它所提供的用戶接口等；進程管理，主要介紹進程和線程的概念、進程控制、進程同步/互斥、死鎖、進程間通信、線程等；處理機調(diào)度，主要介紹作業(yè)調(diào)度、進程調(diào)度、各種調(diào)度算法及其評價等；存儲管理，介紹常見存儲管理的方法，虛擬存儲管理的實現(xiàn)等；Linux進程和存儲管理；文件系統(tǒng)，包括文件系統(tǒng)的概念、文件結(jié)構(gòu)和文件存取、文件目錄管理、Linux文件管理等；設備管理；面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。

（四）教學時數(shù)

課內(nèi)學時：72

（五）教學方式

本課程的教學環(huán)節(jié)包括：課堂講授、習題課、課堂討論、批改作業(yè)、課外輔導、實驗相結(jié)合，并逐步采用CAI、網(wǎng)絡教學等教學手段。通過本課程各個教學環(huán)節(jié)的教學，重點培養(yǎng)學生的自學能力、分析問題解決問題的能力。

教學方法：采用啟發(fā)式教學，鼓勵學生自己針對某種操作系統(tǒng)進行分析和研究，培養(yǎng)學生的自學能力，以“少而精”為原則，精選教學內(nèi)容，精講多練，調(diào)動學生學習的主觀能動性。

教學手段：開展電子教案、CAI課件的研制、引進和應用，研制多媒體教學系統(tǒng)。

考試環(huán)節(jié)：考試形式采用筆試，考試題型分為：填空題、選擇題、判斷題、簡答題、分析設計題。

二、本文

第1章 緒論

教學要點：

操作系統(tǒng)的概念及其發(fā)展歷史、分類，操作系統(tǒng)功能，研究操作系統(tǒng)的觀點。本章是對操作系統(tǒng)的一般性描述。教學時數(shù)：4學時 教學內(nèi)容： 1.1 操作系統(tǒng)概念（0.5學時）

掌握操作系統(tǒng)的概念及其在計算機系統(tǒng)中的作用。1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史

（1學時）了解操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史。

1.3 操作系統(tǒng)的基本類型

（1學時）

理解批處理系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、個人計算機操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡和分布式操作系統(tǒng)的特點。

1.4 操作系統(tǒng)的功能

（1學時）

掌握操作系統(tǒng)的處理機管理、存儲管理、設備管理、文件管理和用戶接口五大功能。1.5 研究操作系統(tǒng)的幾種觀點

（0.5學時）

了解操作系統(tǒng)是計算機資源的管理者觀點，用戶界面觀點，進程管理觀點。考核要求：

1． 識記：什么是操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)的分類。

2． 領(lǐng)會：操作系統(tǒng)的功能，操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史及研究觀點。

第2章

作業(yè)管理和Linux用戶接口

教學要點：

作業(yè)的概念和建立過程，操作系統(tǒng)為用戶提供的接口，Linux用戶接口，Linux shell編程。教學時數(shù)：8學時 教學內(nèi)容：

2.1 作業(yè)的基本概念（1學時）掌握作業(yè)的定義，作業(yè)的組織。2.2 作業(yè)的建立過程

（1學時）

掌握作業(yè)的輸入方式、JCB的建立；掌握SPOOLING系統(tǒng)。2.3 用戶接口

（1學時）

掌握作業(yè)控制、系統(tǒng)調(diào)用；了解用戶接口的演變。2.4 分時作業(yè)管理

（0.5學時）了解分時作業(yè)管理。

2.5 Linux簡介

（1學時）

了解Linux的發(fā)展歷史和發(fā)展前景，Linux系統(tǒng)的特點，Linux系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。2.6 Linux的Shell（1.5學時）

理解Shell提供的命令種類，程序語言Shell，make命令。2.7 Linux的系統(tǒng)調(diào)用

（1學時）

理解有關(guān)設備管理的系統(tǒng)調(diào)用，有關(guān)文件系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用，有關(guān)進程控制的系統(tǒng)調(diào)用，有關(guān)進程通信的系統(tǒng)調(diào)用，有關(guān)存儲管理的系統(tǒng)調(diào)用。2.8 Linux桌面環(huán)境KDE介紹

（1學時）了解Linux桌面環(huán)境KDE介紹。考核要求：

1． 識記并領(lǐng)會：作業(yè)的概念，JCB的建立，SPOOLING系統(tǒng)，操作系統(tǒng)用戶接口。2． 分析：Linux的Shell，Linux的系統(tǒng)調(diào)用。

第3章

進程管理

教學要點：

進程的概念和描述，進程的同步和互斥，進程通信，死鎖。教學時數(shù)：10學時 教學內(nèi)容： 3.1 進程和線程的概念（1學時）

掌握程序的并發(fā)執(zhí)行、進程的定義、作業(yè)和進程的關(guān)系；了解線程的概念。3.2 進程的描述

（1學時）

掌握進程控制塊PCB，進程上下文。3.3 進程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換

（1學時）

掌握進程的三種基本狀態(tài)：執(zhí)行狀態(tài)、等待狀態(tài)、就緒狀態(tài)，三種狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。3.4 進程控制

（1學時）

理解進程的創(chuàng)建與撤消，進程的阻塞與喚醒。3.5 進程互斥

（2學時）

掌握資源共享所引起的制約，互斥的加鎖實現(xiàn)，信號量和P、V原語，用P、V原語實現(xiàn)進程互斥。3.6 進程同步

（1學時）

掌握同步的概念，私用信號量，用P、V原語實現(xiàn)同步；理解生產(chǎn)者——消費者問題。3.7 進程通信

（1.5學時）

理解進程的通信方式，消息緩沖機制，郵箱通信。3.8 死鎖問題

（1.5學時）

掌握死鎖的概念，死鎖的排除方法，銀行家算法。考核要求：

1． 識記：進程的概念和描述，進程的互斥和同步，死鎖的產(chǎn)生條件，線程的概念。2． 領(lǐng)會：進程控制，進程通信，死鎖的排除方法和各種算法。

第4章

處理機調(diào)度

教學要點：

作業(yè)調(diào)度，進程調(diào)度，各種調(diào)度算法及其評價，多處理機調(diào)度機制。教學時數(shù)：6學時 教學內(nèi)容：

4.1 分級調(diào)度（1學時）

作業(yè)的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換，調(diào)度的層次。4.2 作業(yè)調(diào)度

（1學時）

掌握作業(yè)調(diào)度功能，作業(yè)調(diào)度目標與性能衡量。4.3 進程調(diào)度

（1學時）

掌握進程調(diào)度的功能，進程調(diào)度的時機，進程上下文切換；理解進程調(diào)度性能評價。4.4 調(diào)度算法（1學時）

掌握先來先服務調(diào)度算法，輪轉(zhuǎn)法，多級反饋輪轉(zhuǎn)法，優(yōu)先級法，靜態(tài)優(yōu)先級，動態(tài)優(yōu)先級。4.5 算法評價

（1學時）

理解FCFS方式的調(diào)度性能分析，輪轉(zhuǎn)法調(diào)度性能評價，線性優(yōu)先級法的調(diào)度性能。4.6 多處理機調(diào)度

（1學時）

了解多處理機系統(tǒng)的概念，多處理機操作系統(tǒng)的分類，多處理機系統(tǒng)調(diào)度策略。考核要求：

1． 識記：作業(yè)調(diào)度的功能和目標。

2． 領(lǐng)會：進程調(diào)度，調(diào)度算法的性能評價。3． 分析及應用進程調(diào)度算法。

第5章

存儲管理

教學要點：

虛擬存儲器的概念，分區(qū)存儲管理，頁式存儲管理，段式與段頁式存儲管理。教學時數(shù)：12學時 教學內(nèi)容：

5.1 存儲管理的功能（1.5學時）

掌握虛擬存儲器，內(nèi)外存數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂疲瑑?nèi)存的分配與回收；理解地址變換，內(nèi)存信息的共享與保護。

5.2 單道環(huán)境下的存儲管理

（0.5學時）

理解單一連續(xù)區(qū)分配；了解單一連續(xù)區(qū)管理方式的優(yōu)缺點。5.3 分區(qū)存儲管理

（2學時）

理解分區(qū)管理基本原理，分區(qū)的分配與回收。5.4 覆蓋與交換技術(shù)

（1學時）理解覆蓋技術(shù)，交換技術(shù)。5.5 頁式管理（3學時）

掌握頁式管理的基本原理，靜態(tài)頁面管理，動態(tài)頁式管理，存儲保護；理解請求頁式管理中的置換算法；了解頁式管理的優(yōu)缺點。5.6 段式與段頁式管理（3學時）

掌握段式管理的基本思想，段頁式管理的基本思想；理解段式管理的實現(xiàn)原理，段頁式管理的實現(xiàn)原理；了解段式管理的優(yōu)缺點。

5.7 局部性原理和抖動問題（1學時）掌握局部性原理；理解工作集概念。考核要求：

1.識記：存儲管理的功能，虛擬存儲器的概念，頁式管理的基本原理，動態(tài)頁式管理，頁式管理存儲保護，段式管理和段頁式管理的基本思想，局部性原理。

2.領(lǐng)會：地址變換，分區(qū)管理的基本原理，分區(qū)的分配與回收，靜態(tài)頁式管理，段頁式管理的實現(xiàn)原理，工作集概念。

3.應用：請求頁式管理中的置換算法。

第6章

Linux進程和存儲管理

教學要點：

Linux進程結(jié)構(gòu)、進程控制，Linux進程調(diào)度與交換，進程間通信，Linux存儲管理方式。教學時數(shù)：8學時 教學內(nèi)容：

6.1 Linux進程和存儲管理介紹（1學時）6.2 Linux進程結(jié)構(gòu)（1學時）

掌握Linux進程的概念，進程的虛地址結(jié)構(gòu)，進程上下文，進程的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換。6.3 Linux進程控制

（1學時）

了解Linux啟動和進程樹的形成，理解Linux進程控制。6.4 Linux進程調(diào)度與交換

（1學時）掌握Linux進程調(diào)度，交換。6.5 進程間通信（2學時）

掌握Linux的低級通信，進程間通信IPC。6.6 Linux存儲管理

（2學時）

掌握Linux虛存空間劃分和管理思想；理解Linux的內(nèi)存分配與釋放，地址變換過程，Linux的請求調(diào)頁技術(shù)。考核要求：

1.領(lǐng)會：Linux進程控制，內(nèi)存的分配與釋放，Linux進程結(jié)構(gòu)。2.分析：Linux進程調(diào)度，進程間通信，Linux的頁式存儲管理。

第7章

文件系統(tǒng)

教學要點：

文件系統(tǒng)的作用，文件的結(jié)構(gòu)與存取，文件的目錄管理。教學時數(shù)：12學時 教學內(nèi)容：

7.1 文件系統(tǒng)的概念（1學時）

掌握文件系統(tǒng)的引入，文件與文件系統(tǒng)的概念，文件的分類。7.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存取方法

（1學時）

理解文件的邏輯結(jié)構(gòu)，存取方法，順序存取法，隨機存取法，按鍵存取法。7.3 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲設備

（1學時）

理解文件的物理結(jié)構(gòu)：連續(xù)文件，串聯(lián)文件，索引文件；理解文件存儲設備：順序存取設備，直接存取設備。

7.4 文件存儲空間管理

（1學時）

掌握三種不同的空閑塊管理方法：空閑文件目錄，空閑塊鏈，位示圖。7.5 文件目錄管理

（2學時）

掌握文件的組成，文件目錄，可共享的文件目錄，目錄管理。7.6 文件存取控制

（1學時）

理解文件存取控制的目標，存取控制方法。7.7 文件的使用

(0.5學時)了解文件的使用。

7.8 文件系統(tǒng)的層次模型（0.5學時）了解文件系統(tǒng)的層次模型。

7.9 Linux文件系統(tǒng)的特點與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件類別

（1.5學時）

掌握Linux文件系統(tǒng)的特點，Linux文件分類，文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其關(guān)系。7.10 Linux文件系統(tǒng)的資源管理和地址映射

（1.5學時）

理解磁盤i-node的分配與釋放，內(nèi)存i-node的分配與釋放，系統(tǒng)打開文件表的分配與釋放，地址映射。

7.11 Linux系統(tǒng)中的目錄與搜索方法，以及文件系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用（1學時）理解散列搜索法，算法描述；理解Linux系統(tǒng)調(diào)用。考核要求：

1.識記：文件系統(tǒng)的功能，文件系統(tǒng)的層次模型。

2.領(lǐng)會：文件的邏輯與物理結(jié)構(gòu)，文件存取方法及其存取控制，文件目錄管理。

3.分析：Linux文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系，Linux文件系統(tǒng)的資源管理和地址映射、系統(tǒng)中的目錄與搜索方法，Linux文件系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用。4.應用層次：文件的使用。

第8章

設備管理

教學要點：

主要介紹設備管理的基本概念，包括中斷、緩沖、設備分配和控制。教學時數(shù)：8學時 教學內(nèi)容：

8.1 引言（0.5學時）

掌握設備的類別，設備管理的功能和任務。8.2 數(shù)據(jù)傳送控制方式

（1學時）掌握程序直接控制方式，中斷方式，DMA方式，通道控制方式。8.3 中斷技術(shù)

（1學時）

掌握中斷的基本概念，中斷的分類與優(yōu)先級，軟中斷；理解中斷處理過程。8.4 緩沖技術(shù)

（1學時）

掌握緩沖的目標，緩沖的種類，緩沖池的管理。8.5 設備分配

（1學時）

掌握設備分配用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設備分配的原則，設備分配辦法。8.6 I/O進程控制與設備驅(qū)動程序

（0.5學時）

了解I/O控制的功能，I/O控制的實現(xiàn)，設備驅(qū)動程序。8.7 Linux的中斷和異常處理

（1學時）

理解中斷和異常總控過程，中斷分類和處理，異常處理。8.8 Linux緩沖區(qū)管理（1學時）

掌握Linux緩沖池結(jié)構(gòu)，緩沖區(qū)的分配與釋放，緩沖區(qū)數(shù)據(jù)讀寫。8.9 塊設備驅(qū)動與字符設備驅(qū)動

（1學時）

理解塊設備驅(qū)動：設備配置，設備驅(qū)動程序的接口；理解字符設備驅(qū)動：主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)、緩沖隊列的控制結(jié)構(gòu)、字符設備開關(guān)表。考核要求：

1.識記：數(shù)據(jù)傳送控制方式，緩沖技術(shù)，設備分配。

2.領(lǐng)會：中斷技術(shù)，Linux緩沖區(qū)管理，Linux的中斷和異常處理。

第9章

面向?qū)ο蟆⒕W(wǎng)絡、分布式操作系統(tǒng)

教學要點：

介紹面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng)和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，以及分布式操作系統(tǒng)的概念。教學時數(shù)：4學時 教學內(nèi)容：

9.1 面向?qū)ο蠛筒僮飨到y(tǒng)（1學時）

了解面向?qū)ο蟮幕靖拍睿嫦驅(qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)的概念及其開發(fā)方法，面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)的分類。9.2 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

（1學時）

了解網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的構(gòu)成，文件與打印服務，電子郵件服務。9.3 分布式操作系統(tǒng)

（2學時）

了解進程遷移，分布進程同步，分布式進程通信，分布式系統(tǒng)中的死鎖。考核要求：

識記面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)的概念，分布式操作系統(tǒng)的基本概念；領(lǐng)會網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的構(gòu)成與服務。

三、參考書目

1.2.3.4.張堯?qū)W，史美林，《計算機操作系統(tǒng)》，清華大學出版社。

Tanenbaum AS, Operating System Design and Implementation, Prentice-Hall, 1987。郭玉東，《Linux操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析》，西安電子科技大學出版社，2002。湯子贏，《計算機操作系統(tǒng)》，西安電子科技出版社，2000。

第四篇：操作系統(tǒng)課程設計教學大綱

《操作系統(tǒng)課程設計》教學大綱

一、課程設計基本信息 課程設計環(huán)節(jié)代碼：230027 課程設計環(huán)節(jié)名稱：操作系統(tǒng)課程設計

英文名稱：Course Design of Operating System 課程設計周數(shù)：2周 學分：2.0 適用對象：計算機科學與技術(shù)專業(yè)、網(wǎng)絡工程專業(yè)

先修課程與環(huán)節(jié)：高級語言程序設計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)

二、課程設計目的和任務

本課程是計算機專業(yè)的學生在學習了《操作系統(tǒng)》課程之后，為了加深和鞏固學生對所學操作系統(tǒng)各個理論和算法知識的理解，同時提高學生利用操作系統(tǒng)知識綜合運用的能力和分析問題、解決的問題的能力而開設的一門實踐課程。

通過本環(huán)節(jié)學生能夠充分把學到的知識應用到實際的編程實踐中，有可以進一步鞏固操作系統(tǒng)中學習的理論。通過算法實現(xiàn)各種控制應用進一步體會操作系統(tǒng)中基本功能模塊的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法的實質(zhì)，建立深入了解現(xiàn)有操作系統(tǒng)的評價和比較的方法，加深體會利用操作系統(tǒng)的原理能夠解決實際問題的在計算機系統(tǒng)編程和普通編程中解決實際問題的思路；通過對程序編寫規(guī)范，可以培養(yǎng)學生良好的編程風格，包括程序結(jié)構(gòu)形式，行文格式和程序正文格式等；并培養(yǎng)學生的上機調(diào)試能力。

三、課程設計方式

1、課程設計題目的選定

采用指導教師提供參考題目與學生自主命題相結(jié)合的辦法選定課程設計題目。一人一題，不得重復。其中學生自主命題需要指導教師嚴格的審核，看是否滿足課程要求，檢查是否為重復課題。

2、課程設計任務的完成

在指導教師的指導下，各個學生獨立完成課題分析、設計、代碼編寫和調(diào)試，獨立撰寫課程設計報告。所有工作任務主要在微機實驗室完成。

四、課程設計教學方法與要求

課程設計教學方法：主要以學生上機操作為主，教師指導為輔 課程設計要求：

1、對系統(tǒng)進行功能分解、模塊分析、控制模塊分析正確

2、選擇合適的操作系統(tǒng)原理所需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及相應的算法

3、程序規(guī)模適中，著重于內(nèi)核修訂功能，也可以編寫外圍的程序驅(qū)動、文件系統(tǒng)的輔助工具和網(wǎng)絡工具等。盡可能的使系統(tǒng)的功能更加完善和全面

4、掌握程序調(diào)試的方法

5、說明書、流程圖要清楚，闡明設計思路。

6、撰寫課程設計報告。按格式要求寫出完整、規(guī)范的報告并打印。其中模塊圖、流程圖要清楚、規(guī)范。特別要求學生自己獨立完成。

五、課程設計內(nèi)容和時間安排

（一）動員、準備及規(guī)劃（1天）

實習具體內(nèi)容：動員、選題、系統(tǒng)功能和需求的分析 時間分配：上午動員、下午選題及規(guī)劃 實習地點：機房

（二）課程設計實施、檢查（1天）

實習具體內(nèi)容:需求分析說明書和任務規(guī)劃，設計出每個功能 時間分配: 上午上機、下午初期檢查 實習地點: 機房

（三）課程設計實施（12天）

實習具體內(nèi)容: 具體功能的實現(xiàn)及系統(tǒng)的完善工作、中期檢查 時間分配: 11.5天上機，0.5天中期檢查 實習地點: 機房

（四）整理報告（1天）

實習具體內(nèi)容: 文檔整理、設計報告的完成 時間分配: 全部時間寫報告 實習地點:機房或圖書館

六、課程設計基本要求

（一）動員、準備及規(guī)劃

1、要求：通過學習，使學生了解所選擇開發(fā)環(huán)境的程序運行環(huán)境中的調(diào)試功能，掌握跟蹤、修改錯誤的技巧。

2、重點:題目的選定和結(jié)合操作系統(tǒng)原理的各個部分確定實現(xiàn)的功能以及和原理的結(jié)合，難點:對于程序運行環(huán)境學會斷點設置以及中間結(jié)果的檢查。

3、說明：題目自選也可以參考教師提供的題目，選題要緊密結(jié)合課堂教學內(nèi)容；并建立一個可行的工作計劃；熟悉程序運行環(huán)境。

（二）課程設計實施、檢查

1、要求：領(lǐng)會按照實際的結(jié)構(gòu)，使學生能根據(jù)實際問題選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，清晰的描述算法

2、重點和難點：算法分析和設計

3、說明：學生自檢和指導教師檢查相結(jié)合，嚴格按照擬訂計劃完成任務

（三）課程設計實施

1、要求：培養(yǎng)良好的編程風格，掌握所選編程語言

2、重點和難點：算法分析和設計

3、說明：學生自檢和指導教師檢查相結(jié)合，嚴格按照擬訂計劃完成任務

（四）整理報告

1、要求：通過學習,使學生掌握報告書寫規(guī)范

2、重點：格式的規(guī)范

3、說明：指導教師檢查

七、課程設計的考核方式和成績評定標準

（一）課程設計考核方式

點名、各個環(huán)節(jié)的考核及程序檢查、設計報告的綜合評定。

（二）課程設計成績評定標準 課程設計成績=點名*10%+程序檢查*30%+設計報告*60% 由指導教師根據(jù)學生完成任務的情況、課程設計報告的質(zhì)量和課程設計過程中的工作態(tài)度等綜合打分。成績評定實行優(yōu)、良、中、及格和不及格五個等級。不及格者不能得到相應的學分，需重新做課程設計，經(jīng)指導教師考核及格后，方可取得相應學分。

優(yōu)：有完整的符合標準的文檔，文檔有條理、文筆通順，格式正確，其中有總體設計思想的論述；程序完全實現(xiàn)設計方案，設計方案先進，軟件可靠性好；

良：有完整的符合標準的文檔，文檔有條理、文筆通順，格式正確；有完全實現(xiàn)設計方案的軟件，設計方案較先進；

中：有完整的符合標準的文檔，有基本實現(xiàn)設計方案的軟件，設計方案正確；

及格：有完整的符合標準的文檔，有基本實現(xiàn)設計方案的軟件，設計方案基本正確； 不及格：沒有完整符合標準的文檔，軟件沒有基本實現(xiàn)設計方案，設計方案不正確。提交的電子文檔和軟件必須是由學生自己獨立完成，雷同者教師有權(quán)視其情況扣分或記零分。

八、課程設計指導書 孫鐘秀編《操作系統(tǒng)教程》（高等教育出版社）

九、其他說明

（一）課程設計報告要求：

總結(jié)報告按如下內(nèi)容順序用A4紙進行撰寫并打印裝訂成冊：

1、統(tǒng)一的封面；

2、內(nèi)容摘要；

3、目錄；

4、課程設計正文包含以下內(nèi)容：（1）需求分析

（2）概要設計：每個部分的算法設計說明可以是描述算法的流程圖，說明每個程序中使用的存儲結(jié)構(gòu)設計（如果指定存儲結(jié)構(gòu)請寫出該存儲結(jié)構(gòu)的定義）。

（3）詳細設計：各個算法實現(xiàn)的源程序，源程序要按照寫程序的規(guī)則來編寫。要結(jié)構(gòu)清晰，重點函數(shù)的重點變量，重點功能部分要加上清晰的程序注釋。（4）調(diào)試分析：測試數(shù)據(jù)，測試輸出的結(jié)果，算法時間復雜度分析 E結(jié)論和展望：每個模塊設計和調(diào)試時存在問題的思考（問題是哪些？問題如何解決？），和算法的改進設想。課程設計過程的收獲、遇到問題解決問題過程的思考、程序調(diào)試能力的思考、對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程的思考、在課程設計過程中對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的認識等內(nèi)容。

（5）按統(tǒng)一格式列出主要參考文獻。

（二）學生上交材料：

1、程序源代碼和一組較完備的測試數(shù)據(jù)（打包上傳，發(fā)送到各個指導老師的郵箱中，文件名格式為“姓名-班級-學號”）；

2、上交程序的說明文件：（保存在.txt中）在說明文檔中應該寫明上交程序所在的目錄，上交程序的主程序文件名，如果需要安裝，要有程序的安裝使用說明；

3、課程設計報告

大綱修訂人：閆大順 修訂日期：2006年8月20 大綱審定人： 審定日期： 附：指導教師推薦題目（供參考）選題：題目大小適中

課題

一、編制銀行家算法通用程序，并檢測所給狀態(tài)的系統(tǒng)安全性。

設計目的：主要是解決多種資源的被多個獨立執(zhí)行的程序使用的安全算法。銀行家算法就是采用矩陣存儲資源的數(shù)據(jù)進行處理的方法。設計的要求：

1）資源的種類和數(shù)目可以變化的 2）進程可以的任意的順序創(chuàng)建和變化 3）采用保守的方法來分配資源。

課題

二、處理機調(diào)度程序：選擇一個調(diào)度算法，實現(xiàn)處理機調(diào)度。

設計目的：在多道程序和多任務系統(tǒng)中，系統(tǒng)內(nèi)同時處于就緒狀態(tài)的進程可能有若干個。也就是說能運行的進程數(shù)大于處理機個數(shù)。為了使系統(tǒng)中的進程能有條不紊地工作，必須選用某種調(diào)度策略，選擇一進程占用處理機。要求學生設計一個模擬處理機調(diào)度算法，以鞏固和加深處理機調(diào)度的概念。設計要求：

1）進程調(diào)度算法包括：時間片輪轉(zhuǎn)法，短作業(yè)優(yōu)先算法，動態(tài)優(yōu)先級算法。2）可選擇進程數(shù)量

3）本程序包括三種算法，用C語言實現(xiàn)，執(zhí)行時在主界面選擇算法（可用函數(shù)實現(xiàn)），進入子頁面后輸入進程數(shù)，（運行時間，優(yōu)先數(shù)由隨機函數(shù)產(chǎn)生），執(zhí)行，顯示結(jié)果。

課題

三、用多進程同步方法解決生產(chǎn)者-消費者問題

設計目的:通過研究Linux 的進程機制和信號量實現(xiàn)生產(chǎn)者消費者問題的并發(fā)控制.說明:有界緩沖區(qū)內(nèi)設有20個存儲單元,放入/取出的數(shù)據(jù)項設定為1-20這20個整型數(shù).設計要求: 1)每個生產(chǎn)者和消費者對有界緩沖區(qū)進行操作后,即時顯示有界緩沖區(qū)的全部內(nèi)容,當前指針位置和生產(chǎn)者/消費者縣城的標識符.2)生產(chǎn)者和消費者各有兩個以上.3)多個生產(chǎn)者或多個消費者之間須有共享對緩沖區(qū)進行操作的函數(shù)代碼.課題

四、設計虛擬存儲區(qū)和內(nèi)存工作區(qū),編程序演示下述算法的具體實現(xiàn)過程,并計算訪問命中率： 要求設計主界面以靈活選擇某算法，且以下算法都要實現(xiàn)

1)先進先出算法（FIFO）

2)最近最久未使用算法（LRU）3)最佳置換算法（OPT）

課題

五、編程序?qū)崿F(xiàn)下述磁盤調(diào)度算法,并求出每種算法的平均尋道長度： 要求設計主界面以靈活選擇某算法，且以下算法都要實現(xiàn)

1)先來先服務算法（FCFS）

2)最短尋道時間優(yōu)先算法（SSTF）3)掃描算法（SCAN）

4)循環(huán)掃描算法（CSCAN）

課題

六、編程模擬多進程共享臨界資源： 要求產(chǎn)生3個進程： 1)兩個進程模擬需要進入臨界區(qū)的用戶進程，當需要進入臨界區(qū)時，顯示：“進程x請求進入臨界區(qū)…”，同時向管理進程提出申請；申請返回，表示進入了臨界區(qū)。在臨界區(qū)中等待一段隨機時間，并顯示：“進程x正在臨界區(qū)…”；當時間結(jié)束，顯示：“進程x退出臨界區(qū)…”,同時向管理進程提出退出申請；當申請返回，顯示：“進程x已退出臨界區(qū)。”

2)一個進程作為原語的管理進程，接受其他進程的臨界區(qū)進入請求：如果允許進入，則設置相應變量，然后返回；如果不允許進入，則進入循環(huán)等待，直到允許為止；

3)對臨界區(qū)的訪問應遵循空閑讓進、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待的準則。4)進程間通信可以采用信號、消息傳遞、管道或網(wǎng)絡通信方式。

課題七:為LINUX 設計一個簡單的二級文件系統(tǒng)。要求做到以下幾點：

1)可以實現(xiàn)下列幾條命令（至少4條）。

Login

用戶登錄 Dir

列文件目錄 Create

創(chuàng)建文件 Delete

刪除文件 Open

打開文件 Close

關(guān)閉文件 Read

讀文件 Write

寫文件

2)列目錄時要列出文件名、物理地址、保護碼和文件長度。3)源文件可以進行讀寫保護。

課題八:存儲管理---動態(tài)分區(qū)分配算法的模擬：

要求設計主界面以靈活選擇某算法，且以下算法都要實現(xiàn)：首次適應算法、循環(huán)首次適應算法、最佳適應算法；

課題九:編程演示三種存儲管理方式的地址換算過程：

1)分頁方式的地址換算 分段方式的地址換算 3)段頁式的地址換算

要求演示正確、清晰，編程所用工具不限。

課題

十、編寫一個簡單的端口掃描程序

目的：熟悉linux下socket、網(wǎng)絡編程的基本方法；

任務：編寫一個簡單的程序，該程序可掃描局域網(wǎng)的某計算機開放了哪些端口；

課題

十一、編寫一個基于TCP協(xié)議的客戶/服務器程序

目的：熟悉linux下socket、網(wǎng)絡編程的基本方法，掌握實現(xiàn)客戶/服務器程序的編寫方法； 任務：編寫一個簡單的程序，該程序可實現(xiàn)基于TCP協(xié)議的簡單的客戶/服務器方式。

課題

十二、編寫一個使用數(shù)據(jù)報套接字的客戶/服務器程序

目的：熟悉linux下socket、網(wǎng)絡編程的基本方法，掌握客戶/服務器程序的編寫方法； 任務：編寫一個簡單的程序，該程序使用數(shù)據(jù)報套接字實現(xiàn)簡單的客戶/服務器方式。課題

十三、在linux平臺編寫一個簡單的網(wǎng)絡監(jiān)聽程序

目的：熟悉網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包格式，熟悉捕獲網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的基本方法

任務：在linux平臺編寫一個簡單的網(wǎng)絡監(jiān)聽程序，該程序能捕獲網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包，并根據(jù)需要分析相應的數(shù)據(jù)包。

課題

十四、編寫一個簡單的內(nèi)核模塊。

目的：動態(tài)可加載內(nèi)核模塊是我們動態(tài)擴展內(nèi)核功能的一種方便靈活的方式，可用來實現(xiàn)一種文件系統(tǒng)、一個驅(qū)動程序、或其它內(nèi)核上層的功能。基本要求：

1)該模塊至少需要有兩個函數(shù):一個是init_module()函數(shù)，在把模塊裝載到內(nèi)核時被調(diào)用,向內(nèi)核注冊模塊所提供的新功能;另一個是cleanup module()函數(shù)，在卸載模塊時被調(diào)用，其任務是清除init_module()函數(shù)所注冊的功能。編寫完成后進行該模塊的編譯、裝載和卸載操作。編寫一個用戶空間的程序來測試是否成功。

2)進一步的要求：向上面模塊中再添加一些自己設計實現(xiàn)的新函數(shù)新功能；編寫一個用戶空間的程序來測試你的模塊能否實現(xiàn)自己添加的功能。

課題

十五、編寫一個簡單的命令解釋器—模擬shell功能 基本要求

1)可打開提示符，并獲取用戶輸入的指令可解析指令 3)可尋找命令文件 4)可執(zhí)行基本的命令

課題

十六、實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測工具

目的：實現(xiàn)程序，通過獲取/proc文件系統(tǒng)所提供的系統(tǒng)信息，檢查系統(tǒng)當前的各種狀態(tài)信息。要求：通過在命令行運行該程序，可獲取以下信息：

1)CPU類型、型號、內(nèi)核版本等信息從系統(tǒng)啟動至今的時間等 3)內(nèi)存總?cè)萘考爱斍翱捎脙?nèi)存量 4)系統(tǒng)平均負載

5)支持的文件系統(tǒng)類型

6)系統(tǒng)正在使用的module信息

附件2：課程設計題目

1.中文輸入法程序 2.文件管理系統(tǒng) 3.線程管理

4.Windows進程多種同步案例演示 5.各種Window或Linux驅(qū)動程序編程 6.基于共享內(nèi)存的進程之間的通信 7.文件加密

8.PE文件結(jié)構(gòu)解析 9.異常處理系統(tǒng) 10.作業(yè)管理 11.中斷驅(qū)動程序

12.可執(zhí)行程序的加殼和脫殼 13.LRU動態(tài)內(nèi)存管理模擬 14.注冊表管理程序 15.內(nèi)存管理程序 16.多系統(tǒng)啟動程序

17.CPU的保護運行模式切換操作 18.掃描病毒算法模擬 19.木馬掃描算法 20.硬盤碎片清理程序 21.程序卸載工具

22.文件系統(tǒng)FAT、NTFS、光盤、U盤分析程序 23.程序補丁 24.程序插件 25.文件壓縮程序 26.文件備份系統(tǒng) 27.文件切割和組合 28.CPU參數(shù)監(jiān)控程序 29.進程監(jiān)控工具 30.文件系統(tǒng)搜索 31.系統(tǒng)監(jiān)控軟件 32.計算機看門狗 33.文件同步軟件 34.個人信息同步軟件 35.DLL文件創(chuàng)建和安裝 36.小型操作系統(tǒng)編寫 37.虛擬光驅(qū)軟件 38.網(wǎng)絡端口監(jiān)測

39.內(nèi)存管理——頁面置換算法

附錄3：課程設計封皮

仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學院

課程設計報告

課程名稱：操作系統(tǒng)

實驗題目：TCP/IP編程-網(wǎng)絡聊天

院 系：計算機科學與工程學院 班 級： 2011級 ***班 姓 名： 張幸平學 號： *************

二○○八年七月二十日

第五篇：操作系統(tǒng)課程設計教學大綱

操作系統(tǒng)課程設計大綱

課程名稱：操作系統(tǒng)課程設計 課程編碼：10110206 英文名稱：Course Design of Operating System 學 時： 二周 學 分：2

適用專業(yè)：計算機科學與技術(shù)、計算機網(wǎng)絡工程、計算機軟件工程 課程類別：必修

課程性質(zhì)：學科基礎(chǔ)課 先修課程：C++程序設計，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計算機組成原理 參考教材：

計算機操作系統(tǒng)教程,清華大學出版社，張堯?qū)W等,2006.10 現(xiàn)代操作系統(tǒng)，機械工業(yè)出版社，陳向群等譯，2005.9

一、課程性質(zhì)與任務

“操作系統(tǒng)基礎(chǔ)”是計算機專業(yè)的核心專業(yè)課，“操作系統(tǒng)課程設計”是理解和鞏固操作系統(tǒng)基本理論、原理和方法的重要的實踐環(huán)節(jié)。

操作系統(tǒng)課程主要講述的內(nèi)容是計算機操作系統(tǒng)的基本原理及組成，操作系統(tǒng)中常用的設計技巧和方法。它與計算機原理、編譯原理、匯編語言、計算機網(wǎng)絡、程序設計等專業(yè)課程關(guān)系十分密切。本課程設計的目的綜合應用學生所學知識，建立系統(tǒng)和完整的計算機系統(tǒng)概念，理解和鞏固操作系統(tǒng)基本理論、原理和方法；在算法基礎(chǔ)上，解決實際問題，提高學生實際應用、編程的能力。

二、課程教學的基本要求

學生針對操作系統(tǒng)課程設計題目所提出的問題，查閱相關(guān)資料，利用操作系統(tǒng)中的基本原理和方法，通過分析、設計、編碼、調(diào)試，實現(xiàn)完整的解決方案。

三、課程設計題目及要求

題目：Linux二級文件系統(tǒng)設計

要求：系統(tǒng)采用兩級目錄，其中第一級對應于用戶賬號，第二級對應于用戶帳號下的文件;使用內(nèi)存來模擬外存，進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計和操作算法的設計，實現(xiàn)一個文件系統(tǒng)并實現(xiàn)基本的文件操作。

四、課程學時分配

總設計時間：兩周

五、課程設計內(nèi)容與安排

1、問題分析及解決方案確定；

2、形成編程思路；

3、使用具體語言實現(xiàn)算法；

4、上機調(diào)試程序；

5、編寫課程設計報告.六、考核方式

考核的內(nèi)容包括：程序語言描述的科學性、系統(tǒng)性，程序設計的正確性，程序設計文檔的系統(tǒng)性可讀性，學生的工作態(tài)度、動手能力、是否有創(chuàng)新，總結(jié)報告的質(zhì)量。

課程設計結(jié)束時，要求學生按照統(tǒng)一格式寫出課程設計報告。

以編寫的程序和學生實際操作能力為主，參考提問和出勤情況等，綜合評定給出成績。

七、課程的主要參考書

1．現(xiàn)代操作系統(tǒng)，機械工業(yè)出版社，陳向群 等譯，2005 2．操作系統(tǒng)原理·技術(shù)與編程，機械工業(yè)出版社，蔣 靜等編著，2004 3．計算機操作系統(tǒng),西安電子科技大學出版社，方敏主編,2004.8 4．計算機操作系統(tǒng)（第二版），西安電子科技大學出版社,湯子灜等編著，2001 5．操作系統(tǒng)實驗指導，清華大學出版社,任愛華等 編著，2004

制定人： 任德華

審定：

批準：