《操作系统原理》课程教学大纲 一、课程概况 课程代码：04474530 课程名称：操作系统原理 课程学分：2.5 课程学时：40（理论学时：28；实验（实践）学时：12) 课程性质：专业选修课（课程性质以2018版人才培养方案的要求为准） 开课部门：信息科学与工程学院 建议修读学期：5 建议先修课程：数字媒体技术基础、数据结构与算法 适用专业（方向）：数字媒体技术 二、课程地位、作用与任务 课程地位：操作系统是计算机系统中的重要系统软件，是软件工程专业重要的专业课程。 本课程的目的和任务是使学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用和模型，从资源管理 的角度领会操作系统的功能和实现过程。使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练， 提高运用理论知识解决实际问题的能力。 知识目标：了解操作系统的目标、作用和模型，领会和理解操作系统的发展过程、特征 和服务，掌握操作系统的功能。 能力目标：在实践中探索操作系统的功能和特性，培养和锻炼学生的研究能力和综合分 析能力。 素质目标：引导学生理解操作系统最基本的概念和原理，并在实践中了解不同的操作系 统在基本原理和实现技术中的共同之处，引导学生理论联系实际，通过实践环节加深对操作 系统理论的理解。 三、课程目标 （一)教学目标 具体要求达到的特定教学目标包括： 1教学目标1.了解操作系统的目标、作用和模型，领会和理解操作系统的发展过程、特征 和服务，掌握操作系统的功能。（指标点1） 2.教学目标2.掌握操作系统临界资源、临界区概念，领会进程同步机制，掌握信号量机制 和相关应用，掌握进程调度概念和相关调度算法及其应用，理解死锁概念，理解并掌握虚拟 存储器的概念和特征并熟练掌握相关算法，了解/O系统结构和类型以及文件系统操作，（指 标点2) 23
23 《操作系统原理》课程教学大纲 一、课程概况 课程代码：04474530 课程名称：操作系统原理 课程学分：2.5 课程学时：40（理论学时：28；实验（实践）学时：12） 课程性质：专业选修课（课程性质以 2018 版人才培养方案的要求为准） 开课部门：信息科学与工程学院 建议修读学期：5 建议先修课程：数字媒体技术基础、数据结构与算法 适用专业（方向）：数字媒体技术 二、课程地位、作用与任务 课程地位：操作系统是计算机系统中的重要系统软件，是软件工程专业重要的专业课程。 本课程的目的和任务是使学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用和模型，从资源管理 的角度领会操作系统的功能和实现过程。使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练， 提高运用理论知识解决实际问题的能力。 知识目标：了解操作系统的目标、作用和模型，领会和理解操作系统的发展过程、特征 和服务，掌握操作系统的功能。 能力目标：在实践中探索操作系统的功能和特性，培养和锻炼学生的研究能力和综合分 析能力。 素质目标：引导学生理解操作系统最基本的概念和原理，并在实践中了解不同的操作系 统在基本原理和实现技术中的共同之处，引导学生理论联系实际，通过实践环节加深对操作 系统理论的理解。 三、课程目标 （一）教学目标 具体要求达到的特定教学目标包括： 1.教学目标 1. 了解操作系统的目标、作用和模型，领会和理解操作系统的发展过程、特征 和服务，掌握操作系统的功能。（指标点 1） 2.教学目标 2. 掌握操作系统临界资源、临界区概念，领会进程同步机制，掌握信号量机制 和相关应用，掌握进程调度概念和相关调度算法及其应用，理解死锁概念，理解并掌握虚拟 存储器的概念和特征并熟练掌握相关算法，了解 I/O 系统结构和类型以及文件系统操作。（指 标点 2）
3.教学目标3.能在实验中了解操作系统工作的原理。（指标点4） (二)本课程支撑的半业要求 1.本课程支撑的毕业要求： 毕业要求1：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决数字媒体技术应用中的 复杂工程问题。 毕业要求2：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研 究分析复杂工程问题，以获得有效结论。 毕业要求4：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、 分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 2.本课程支撑的指标点： (1)1.1:掌握与数字媒体技术专业相关的数学、物理等自然学科基础理论知识 (2)2.1:掌握数学、自然科学和工程科学的基本原理； (3)2.2:能够应用基本原理，识别和表达复杂工程问题； (4)4.1:能够基于科学原理并采用科学方法对实验数据进行分析的能力； （三)课程教学目标与毕业要求对应表 《操作系统原理》课程教学目标与毕业要求的对应表 课程名称：操作系统原理 任课教师：曾宇 课程性质：专业选修 课程学分：2.5 课程支撑的毕业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求1： 教学目标：培养学生认识和了解操作系统的基本概念和 1.1:掌握与数字媒体技术专业 目标，理解操作系统的特征和功能。 相关的数学、物理等自然学科基 达成途径：通过课堂讲授和实物、动态等演示，让学生 础理论知识 了解相关概念和理论。 评价依据：课堂作业、课内演示、课外作业和考试。 半业要求2： 教学目标：培养学生掌握进程同步、调度、存储器管理 2.1:掌握数学、自然科学和工程 等重要概念和原理，能对相关概念进行应用。 科学的基本原理； 达成途径：以理论教学为基础，辅以实验教学，使学生 2.2:能够应用基本原理，识别和 对操作系统原理有更深入的理解。 表达复杂工程问题： 评价依据：课堂作业和考试 毕业要求4： 教学目标：培养学生动手实验，进一步掌握操作系统的 4.1:能够基于科学原理并采用科 基本原理。 学方法对实验数据进行分析的能 达成途径：采用相关程序设计语言对算法进行分析和设 力 计。 评价依据：实验报告。 四、课程内容 教学内容 作业要求 第一章操作系统引论 自学内容：OS结构设计。 9.3操作系统目标 课堂作业： 9.4操作系统发展过程 24
24 3.教学目标 3. 能在实验中了解操作系统工作的原理。（指标点 4） （二）本课程支撑的毕业要求 1. 本课程支撑的毕业要求： 毕业要求 1：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决数字媒体技术应用中的 复杂工程问题。 毕业要求 2：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研 究分析复杂工程问题，以获得有效结论。 毕业要求 4：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、 分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 2. 本课程支撑的指标点： （1）1.1：掌握与数字媒体技术专业相关的数学、物理等自然学科基础理论知识 （2）2.1：掌握数学、自然科学和工程科学的基本原理； （3）2.2：能够应用基本原理，识别和表达复杂工程问题； （4）4.1：能够基于科学原理并采用科学方法对实验数据进行分析的能力； （三）课程教学目标与毕业要求对应表 《操作系统原理》课程教学目标与毕业要求的对应表 课程名称：操作系统原理 任课教师：曾宇 课程性质：专业选修 课程学分：2.5 课程支撑的毕业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求 1： 1.1： 掌握与数字媒体技术专业 相关的数学、物理等自然学科基 础理论知识 教学目标：培养学生认识和了解操作系统的基本概念和 目标，理解操作系统的特征和功能。 达成途径：通过课堂讲授和实物、动态等演示，让学生 了解相关概念和理论。 评价依据：课堂作业、课内演示、课外作业和考试。 毕业要求 2： 2.1：掌握数学、自然科学和工程 科学的基本原理； 2.2：能够应用基本原理，识别和 表达复杂工程问题； 教学目标：培养学生掌握进程同步、调度、存储器管理 等重要概念和原理，能对相关概念进行应用。 达成途径：以理论教学为基础，辅以实验教学，使学生 对操作系统原理有更深入的理解。 评价依据： 课堂作业和考试 毕业要求 4： 4.1：能够基于科学原理并采用科 学方法对实验数据进行分析的能 力 教学目标：培养学生动手实验，进一步掌握操作系统的 基本原理。 达成途径：采用相关程序设计语言对算法进行分析和设 计。 评价依据： 实验报告。 四、课程内容 教学内容 作业要求 第一章 操作系统引论 9.3 操作系统目标 9.4 操作系统发展过程 自学内容：OS 结构设计。 课堂作业：
9.5操作系统特征和服务 1.简述操作系统的目标。 9.6操作系统功能 2.阐述操作系统的四大基本目标。 知识点： 3.课后习题。 课外作业： 1.基本概念。 2.操作系统的基本特征。 1.课后习题。 第二章进程的描述与控制 课堂作业： 2.1前趋图和程序执行 2.2进程的描述 1. 阐述进程的概念。 2.3进程控制 2. 什么是进程同步。 2.4进程同步 3.解决进程同步问题 2.5经典进程同步问题 课外作业：课后习题 2.6线程的基本概念 知识点： 1.进程的概念 2.进程同步 第三章处理及调度与死锁 课堂作业： 3.1处理及调度和调度算法目标 3.2作业与作业调度 书后习题。 3.3进程调度 课外作业：课后习题 3.4实时调度 3.5死锁概念 3.6预防、避免死锁算法 3.7死锁的检测与解除 知识点： 1.处理机调度 2.调度算法 3.银行家算法 第四章存储器管理 自学内容：请求分段存储管理方式 4.1存储器的层次结构 4.2存储器的管理方式 课堂作业： 4.3分页和分段存储管理方式 书后习题 4.4虚拟存储器 课外作业：课后习题 4.5页面置换算法 知识点： 1.掌握和理解主存储器的组织方式 2.掌握分页和分段管理方式 3.理解和掌握页面置换算法 第五章输入、输出系统 5.1I/0系统与接口 课堂作业： 5.2I/0设备与设备控制器 5.3中断 书后习题 25
25 9.5 操作系统特征和服务 9.6 操作系统功能 知识点： 1. 基本概念。 2. 操作系统的基本特征。 1.简述操作系统的目标。 2.阐述操作系统的四大基本目标。 3.课后习题。 课外作业： 1.课后习题。 第二章 进程的描述与控制 2.1 前趋图和程序执行 2.2 进程的描述 2.3 进程控制 2.4 进程同步 2.5 经典进程同步问题 2.6 线程的基本概念 知识点： 1. 进程的概念 2. 进程同步 课堂作业： 1. 阐述进程的概念。 2. 什么是进程同步。 3. 解决进程同步问题 课外作业：课后习题 第三章 处理及调度与死锁 3.1 处理及调度和调度算法目标 3.2 作业与作业调度 3.3 进程调度 3.4 实时调度 3.5 死锁概念 3.6 预防、避免死锁算法 3.7 死锁的检测与解除 知识点： 1. 处理机调度 2. 调度算法 3. 银行家算法 课堂作业： 书后习题。 课外作业：课后习题 第四章 存储器管理 4.1 存储器的层次结构 4.2 存储器的管理方式 4.3 分页和分段存储管理方式 4.4 虚拟存储器 4.5 页面置换算法 知识点： 1. 掌握和理解主存储器的组织方式 2. 掌握分页和分段管理方式 3. 理解和掌握页面置换算法 自学内容：请求分段存储管理方式 课堂作业： 书后习题 课外作业：课后习题 第五章 输入、输出系统 5.1 I/O 系统与接口 5.2 I/O 设备与设备控制器 5.3 中断 课堂作业： 书后习题
5.4磁盘存储器 知识点： 课外作业：课后习题 1.I/O系统功能 2.中断 附注：实验教半安排见《操作系统原理》实验教半大纲 五、建议学时分配表 学时分配 序号 课程内容 对应教学目标 讲授 实验 习题课 小计 1 操作系统引论 4 目标1 2 进程描述与控制 6 4 目标2，目标3 3 处理机调度与死锁 8 4 目标2，目标3 存储器管理 8 4 目标2，目标3 5 输入输出系统 2 目标2 合计 28 12 56 六、教学方法 主要采用讲授、体验教学和实例演示，辅以MOOC等教学手段，具体内容包括： 1.课堂讲授 2.体验教学 3.实例演示与实验 七、课程考核内容及方式 1.考核方式考试 2.考核形式平时考核、中期考核、期末考核、实验考核综合评定 3成绩评定采用百分制，按以下4项考核指标进行实验成绩综合评定，其构成比例如下： 平时考核成绩：占课程总成绩的20%；（其中考勤占10%，作业占10%） 期中考核成绩：占课程总成绩的10%： 期末考核成绩：占课程总成绩的55%： 课内实验成绩：占课程总成绩的15%； 26
26 5.4 磁盘存储器 知识点： 1. I/O 系统功能 2. 中断 课外作业：课后习题 附注：实验教学安排见《操作系统原理》实验教学大纲 五、建议学时分配表 序号 课程内容 学 时 分 配 对应教学目标 讲 授 实 验 习题课 小 计 1 操作系统引论 4 目标 1 2 进程描述与控制 6 4 目标 2，目标 3 3 处理机调度与死锁 8 4 目标 2，目标 3 4 存储器管理 8 4 目标 2，目标 3 5 输入输出系统 2 目标 2 合 计 28 12 56 六、教学方法 主要采用讲授、体验教学和实例演示，辅以 MOOC 等教学手段，具体内容包括： 1. 课堂讲授 2. 体验教学 3. 实例演示与实验 七、课程考核内容及方式 1.考核方式 考试 2.考核形式 平时考核、中期考核、期末考核、实验考核综合评定 3.成绩评定 采用百分制，按以下 4 项考核指标进行实验成绩综合评定，其构成比例如下： 平时考核成绩：占课程总成绩的 20%；（其中考勤占 10%，作业占 10%） 期中考核成绩：占课程总成绩的 10%； 期末考核成绩：占课程总成绩的 55%； 课内实验成绩：占课程总成绩的 15%；
八、推荐教材和教学参考书 教材：《计算机操作系统》（第4版），汤小丹，梁红兵等编著，西安电子科技大学出版社， 2016年第4版。 撰写人：曾宇 审核人： 学院分管领导签字（盖章）： 年月日 27
27 八、推荐教材和教学参考书 教 材：《计算机操作系统》（第 4 版），汤小丹，梁红兵等编著，西安电子科技大学出版社， 2016 年第 4 版。 撰写人： 曾宇 审核人： 学院分管领导签字（盖章）： 年 月 日