廣播電視大學《作業系統》課程教學大綱

2022-03-07 00:57:58 字數 4569 閱讀 3508

第一部分大綱說明

一、課程的性質、目的與任務

 《作業系統》是**電大電子與資訊工程類計算機應用專業學生必修的公共基礎課之一,是一門涉及較多硬體知識的計算機系統軟體課程。在計算機軟硬體課程的設定上,它起著承上啟下的作用。其特點是概念多、較抽象和涉及面廣,其整體實現思想和技術又往往難於理解。

  作業系統對計算機系統資源實施管理,是所有其他軟體與計算機硬體的唯一介面,所有使用者在使用計算機時都要得到作業系統提供的服務。因此本課程的目的與任務是使學生通過本課程的學習,理解作業系統的基本概念和主要功能,掌握常用作業系統(如unix)的使用和一般管理方法,了解它是如何組織和運作的,從而為學生以後的學習和工作打下基礎。

二、先修課要求

  本課程在學習之前最好具有計算機組成原理、程式語言的知識。

三、課程的教學要求

基本概念:多道程式設計、併發、分時、作業、程序、互斥與同步、周轉時間、吞吐量、重定位、連線、虛擬儲存、虛擬裝置、死鎖、執行緒。

  基本知識:計算機系統資源(處理機、儲存器、裝置、檔案)的管理策略。

  基本技能:管理系統資源的常用命令、系統配置與維護的方法和技術。

重點:程序概念、儲存管理(尤其虛擬儲存)的各種策略、檔案系統的管理、裝置的管理和配置。

  難點:程序的概念及其與程式的區別、程序間同步與互斥的正確實現、虛擬裝置與虛擬儲存。

四、課程的教學方法和教學形式建議

 1、本課程概念多、較抽象、涉及面廣,因此教學形式以講授方式(面授和電視錄影)為主。

 2、為加強和落實動手能力的培養,應充分重視實踐性教學環節,保證上機機時不少於26學時。建議在unix或相容的系統中完成實驗。

 3、對關鍵性概念、整體實現思想方面的問題可輔以課堂討論的形式。

 4、如條件許可,應利用網路技術進行授課、答疑和討論。

五、教學要求的層次

課程的教學要求在每一章教學內容之後給出,大體上分為三個層次:了解、理解和掌握。了解即能正確判別有關概念和方法;理解是能正確表達有關概念和方法的含義;掌握是在理解的基礎上加以靈活應用。

第二部分教學**與教學過程建議

一、課程教學總學時數、學分數

  課程教學總學時數為90學時,其中授課時間為64學時(含面授、錄影學時),實驗課時為26學時。總學分數為5學分。

二、文字教材與音像教材的配合

  1.課程以文字教材為主(包括主教材和實驗教材兩部分),文字教材擔負起形成整個課程體系系統性和完整性的任務,是學生學習的主要**形式。因此教材要概念清晰、條理分明、深入淺出、便於自學,並要注意加強導學。

在內容上要緊密圍繞培養目標,突出重點、兼顧一般,反映當代最新技術及應用。

  2.錄影教材作為文字教材的強化**,配合文字教材講授課程的重點、難點以及問題的分析方法與思路。兩者互相補充,彼此配合。

  3.努力實現網上教學。

三、主要教學**的使用與學時分配

  教學內容授課學時實驗學時

含錄影學時)

《一》 作業系統引論       6

 《二》 程序管理104

 《三》 處理機管理8

 《四》 儲存器管理86

 《五》 檔案系統106

 《六》 裝置管理66

 《七》 中斷和訊號機構3

 《八》 死鎖2

 《九》 微核心體系結構64

 《十》 網路作業系統3

《十一》 作業系統展望與漢化 2

合計6426

四、考核

  本課程採用筆試和上機操作兩種考核方式,筆試由**電大根據教學大綱統一命題,上機操作由各省級和計畫單列市電大完成考核。

第三部分教學內容和教學要求

[一] 作業系統引論

教學內容

    1.1 作業系統的形成和發展

      一、什麼是作業系統

      二、作業系統的發展歷程

    1.2 作業系統的功能和特性

      一、作業系統的功能

      二、作業系統的特性

    1.3 作業系統的型別和主要產品

      一、多道批處理系統

      二、分時系統

      三、實時系統

      四、個人機系統

      五、網路作業系統

六、分布式作業系統

七、作業系統的主要產品系列

    1.4 作業系統的使用者介面

      一、圖形介面

      二、命令列介面

      三、系統呼叫

教學要求

  1、掌握:作業系統的定義,作業系統的特性和主要功能。

  2、理解:作業系統的主要型別,unix命令列格式,分時概念。

  3、了解:作業系統的發展歷程,分時和實時作業系統的特點,作業系統的使用者介面,作業系統在計算機系統中的地位,主要作業系統產品系列。

教學建議

  各實施單位可根據具體情況,對所用作業系統的執行環境作適當介紹。

[二] 程序管理

教學內容

    2.1 程序的概念

       一、多道程式設計概念

       二、程序的定義

    2.2 程序的狀態和組成

一、程序的狀態及其變化

       二、程序的組成

       三、程序佇列

    2.3 程序的管理和有關命令

一、程序的管理

二、程序管理命令

    2.4 程序的相互作用和通訊

一、程序的同步與互斥

       二、同步機制及其應用

      三、程序間的通訊

教學要求

  1、掌握:程序定義,臨界區概念,程序的狀態及其變化,程序的同步與互斥。

  2、理解:多道程式設計概念,程序的組成,程序管理的基本命令,訊號量和p、v操作及其應用。

  3、了解:程序間的通訊。

教學建議

  程序以及程序的同步與互斥既是本課程的重點,又是難點,可組織適當討論,多加練習,適當開設習題課,鼓勵學生積極思考,多提問題。

[三] 處理機管理

教學內容

   3.1作業排程

一、排程級別

二、作業狀態

三、作業排程

    3.2程序排程

    3.3排程效能的評價

 3.4常用排程演算法

一、先來先服務法

二、時間片輪轉法

三、優先順序法

四、其他演算法簡介

   3.5 unix常用排程命令及命令執行過程

一、unix常用排程命令

二、shell命令執行過程

教學要求

 1.掌握:作業排程和程序排程的功能,先來先服務法、時間片輪轉法、優先順序法。

  2.理解:排程級別,效能評價標準,unix常用排程命令。

  3.了解:shell命令執行過程,其他排程演算法。

[四] 儲存器管理

教學內容

    4.1儲存器管理引言

一、儲存器的層次

二、使用者程式的主要處理階段

三、儲存管理的功能

四、儲存管理基本技術

    4.2 分頁儲存管理技術

一、虛擬儲存器的概念

二、分頁的概念

三、請求分頁的基本原理

四、硬體支援及缺頁處理

五、頁的保護和共享

    4.3分段儲存管理技術

一、分段儲存管理的基本概念

二、分段儲存管理的基本原理

三、段的保護和共享

     四、段頁式儲存管理技術

    4.4 虛存中的置換演算法

一、先進先出法

二、最優置換法

三、最近最少使用置換法

四、最近未使用置換法

4.5 unix中的儲存管理技術

教學要求

  1、掌握:使用者程式的主要處理階段及相應概念,分頁和分段的概念,虛擬儲存器概念,分頁儲存管理技術。

  2、理解:儲存器層次,分段儲存管理技術,unix中的儲存管理技術。

  3、了解:段頁式儲存管理技術,虛存中的置換演算法。

教學建議

  處理機管理和儲存器管理的實驗可一起進行,以體現二者的聯絡。

[五] 檔案系統

教學內容

    5.1概述

一、檔案及其分類

二、檔案系統的功能

    5.2檔案的邏輯組織和物理組織

一、檔案的邏輯組織

二、檔案的物理組織

    5.3目錄結構

一、檔案控制塊和檔案目錄

二、目錄結構

    5.4檔案儲存空間的管理

 5.5檔案的共享和檔案系統的安全性

一、檔案的連線

二、檔案的訪問控制

三、檔案的後備和恢復

    5.6 unix檔案的主要操作及其命令

一、普通檔案的操作

二、目錄檔案的操作

三、檔案系統的操作

四、管道檔案

浙江廣播電視大學江蘇廣播電視大學江都學院

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