《操作系统》课程教学大纲一、课程信息课程名称：操作系统OperatingSystem课程代码：06E7124B课程类别：专业核心课适用专业：数字媒体专业课程学时：48学时（含6学时实验）课程学分：3学分修读学期：第五学期先修课程：数据结构、程序设计基础，计算机组成与结构二、课程目标《操作系统》是数字媒体技术专业重要的专业核心课之一。是一门理论性和应用性很强的课程。通过这门课程的学习，使学生掌握操作系统的结构和各功能模块对软硬件资源进行管理的技术和方法，使学生对计算机是怎样协调一致的工作原理有清楚的认识，对计算机系统中各功能模块有更明确的认识，为学生今后从事计算机的研究、设计、开发和制作打下坚实的基础。操作系统主要包括如何对物理计算机实施有效的管理和控制以及在管理和控制中的技术和方法，以达到高效且充分的利用计算机系统的软硬件资源。（一）具体目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：1.了解操作系统这门课程的性质、地位和独立价值；知道该门课程的研究范围、分析框架、研究方法以及课程未来的发展方向。（G1.3）2.掌握操作系统的概念、基本原理和策略，如进程调度、存储器管理、中断技术、缓冲技术、设备和文件管理。(G2.3)3.能够基于操作系统的科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析复杂计算机工程问题的解决方案。（G4.1)4.能够利用常用的计算机系统分析、设计和开发技术，模拟实现操作系统中
《操作系统》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：操作系统 Operating System 课程代码：06E7124B 课程类别：专业核心课 适用专业：数字媒体专业 课程学时：48学时（含6学时实验） 课程学分：3学分 修读学期：第五学期 先修课程：数据结构、程序设计基础，计算机组成与结构 二、课程目标 《操作系统》是数字媒体技术专业重要的专业核心课之一。是一门理论性和 应用性很强的课程。通过这门课程的学习，使学生掌握操作系统的结构和各功能 模块对软硬件资源进行管理的技术和方法，使学生对计算机是怎样协调一致的工 作原理有清楚的认识，对计算机系统中各功能模块有更明确的认识，为学生今后 从事计算机的研究、设计、开发和制作打下坚实的基础。 操作系统主要包括如何对物理计算机实施有效的管理和控制以及在管理和 控制中的技术和方法，以达到高效且充分的利用计算机系统的软硬件资源。 （一）具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 1.了解操作系统这门课程的性质、地位和独立价值；知道该门课程的研究范 围、分析框架、研究方法以及课程未来的发展方向。（G1.3） 2.掌握操作系统的概念、基本原理和策略，如进程调度、存储器管理、中断 技术、缓冲技术、设备和文件管理。 (G2.3) 3.能够基于操作系统的科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析复 杂计算机工程问题的解决方案。(G4.1) 4.能够利用常用的计算机系统分析、设计和开发技术，模拟实现操作系统中
常用的原理算法，并理解其局限性。（G5.1）（二）课程目标与毕业要求的对应关系表1课程目标与毕业要求指标点的对应关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点课程目标11.工程知识1.3掌握计算机和数字媒体技术应用领域基础理论，并能对数字媒体技术工程问题设计方案和模型：课程目标22. 间题分析2.3能够针对所选模型的正确性进行严谨推理，具备认识并评估数字媒体工程问题的多种解决方案的能力：课程目标34.科学研究4.1能够基于数字媒体学科相关原理和方法选择研究路线对复杂工程问题进行分解：课程目标45.现代工具运用5.1掌握现代工具和信息技术工具的使用方法，并能够根据工程需要灵活选择。三、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系表2课程内容与课程目标的关系教学方法学时安排课程内容支撑的课程目标第一章操作系统引论启发式教学课程目标148第二章进程的描述与控制问题教学和案例式教学课程目标2，3，410第三章处理机调度与死锁任务驱动教学课程目标2，3，4第四章存储器管理课程目标2，3，48问题教学和启发式教学4第五章虚拟存储器问题教学和案例式教学课程目标1，26启发式教学第六章输入输出系统课程目标1，2，34第七章文件管理启发式教学和任务驱动教学课程目标1，2第八章磁盘存储器的管理4启发式教学和任务驱动教学课程目标2，3，4合计48 学时
常用的原理算法，并理解其局限性。(G5.1) （二）课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 1.工程知识 1.3 掌握计算机和数字媒体技术应用领域基础理论，并能对数字媒 体技术工程问题设计方案和模型； 课程目标 2 2.问题分析 2.3 能够针对所选模型的正确性进行严谨推理，具备认识并评估数 字媒体工程问题的多种解决方案的能力； 课程目标 3 4. 科学研究 4.1 能够基于数字媒体学科相关原理和方法选择研究路线对复杂工 程问题进行分解； 课程目标 4 5.现代工具运用 5.1 掌握现代工具和信息技术工具的使用方法，并能够根据工程需 要灵活选择。 三、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 表2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一章 操作系统引论 启发式教学 课程目标 1 4 第二章 进程的描述与控制 问题教学和案例式教学 课程目标 2，3，4 8 第三章 处理机调度与死锁 任务驱动教学 课程目标 2，3，4 10 第四章 存储器管理 问题教学和启发式教学 课程目标 2，3，4 8 第五章 虚拟存储器 问题教学和案例式教学 课程目标 1，2 4 第六章 输入输出系统 启发式教学 课程目标 1，2，3 6 第七章 文件管理 启发式教学和任务驱动教学 课程目标 1，2 4 第八章 磁盘存储器的管理 启发式教学和任务驱动教学 课程目标 2，3，4 4 合计 48 学时
（二）具体内容第一章操作系统引论（4学时）【教学目标与要求】1、教学目标：本章主要介绍了操作系统的目标和作用、操作系统的概念、操作系统的发展过程、操作系统的人工处理方式、批处理处理操作系统（单道批处理和多道批处理）、分时和实时操作系统、微机操作系统的发展等。2、教学要求：本章要求掌握操作系统作用、功能与特性；了解操作系统的形成和发展历程、操作系统的结构；理解多道程序设计、批处理系统、分时系统和实时系统等重要概念。掌握操作系统各模块功能及特征。【教学重点与难点】1、教学重点：操作系统的概念：多道批处理系统；分时系统和实时系统的概念；操作系统的几个特性。2、教学难点：多道批处理系统；分时系统和实时系统的概念、优点和缺点；微内核技术。【学习内容】1.1操作系统的目标和作用1.2操作系统的发展过程1.3操作系统的特性1.4操作系统的功能1.5操作系统的结构【思政元素融入点】：结合操作系统的发展历程及国内外发展现状，客观分析我国操作系统的困局，讨论聚焦桌面操作系统已取得长足进步并开花结果的发展态势，激发学生勇于担当、积极投身国家重大需求的爱国热情。第二章进程的描述与控制（8学时）【教学目标与要求】1、教学目标：
（二）具体内容 第一章 操作系统引论(4 学时) 【教学目标与要求】 1、教学目标： 本章主要介绍了操作系统的目标和作用、操作系统的概念、操作系统的发 展过程、操作系统的人工处理方式、批处理处理操作系统（单道批处理和多道批 处理）、分时和实时操作系统、微机操作系统的发展等。 2、教学要求： 本章要求掌握操作系统作用、功能与特性；了解操作系统的形成和发展历程 、操作系统的结构；理解多道程序设计、批处理系统、分时系统和实时系统等重 要概念。掌握操作系统各模块功能及特征。 【教学重点与难点】 1、教学重点： 操作系统的概念；多道批处理系统；分时系统和实时系统的概念；操作系统 的几个特性。 2、教学难点： 多道批处理系统；分时系统和实时系统的概念、优点和缺点；微内核技术。 【学习内容】 1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的特性 1.4 操作系统的功能 1.5 操作系统的结构 【思政元素融入点】：结合操作系统的发展历程及国内外发展现状，客观分析我 国操作系统的困局，讨论聚焦桌面操作系统已取得长足进步并开花结果的发展态 势，激发学生勇于担当、积极投身国家重大需求的爱国热情。 第二章 进程的描述与控制(8 学时) 【教学目标与要求】 1、教学目标：
本章主要介绍了进程的定义和特征；进程三种基本状态的转换及原因；进程控制块的作用；进程创建，终止的原语过程及原因；信号量机制的应用：进程与线程的区别等。2、教学要求：本章要求重点掌握进程的概念、进程的三大基本状态以及他们之间的状态变换、进程同步机制；掌握进程创建与撤销、挂起与激活、阻塞与唤醒等原语过程；掌握进程通信；理解线程的概念以及线程与进程的区别。【教学重点与难点】1、教学重点：进程的概念、特性：进程的三态及其相互转换以及转换原因：运用信号量机制来解决进程的互斥和同步；经典的进程同步问题、进程通信方式中的消息传递方式、线程的概念与线程的属性2、教学难点：增加挂起状态后进程之间的状态转换：使用信号量机制解决进程同步和互斥问题；经典的进程同步问题；消息缓冲队列通信机制。【学习内容】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经典进程的同步问题2.6进程通信2.7线程【思政元素融入点】：通过对进程的控制与调度讲述，培养学生的大局意识、共享与竞争、辩证思维、社会公德、遵纪守法、尊老爱幼，锻炼学生不怕困难、勇于担当、求真务实、精益求精的大国工匠精神，启发学生实现资源共享、提高资源利用率。第三章处理机调度与死锁（10学时）【教学目标与要求】1、教学目标：
本章主要介绍了进程的定义和特征；进程三种基本状态的转换及原因；进程 控制块的作用；进程创建，终止的原语过程及原因；信号量机制的应用；进程与 线程的区别等。 2、教学要求： 本章要求重点掌握进程的概念、进程的三大基本状态以及他们之间的状态变 换、进程同步机制；掌握进程创建与撤销、挂起与激活、阻塞与唤醒等原语过程； 掌握进程通信；理解线程的概念以及线程与进程的区别。 【教学重点与难点】 1、教学重点： 进程的概念、特性；进程的三态及其相互转换以及转换原因；运用信号量机 制来解决进程的互斥和同步；经典的进程同步问题、进程通信方式中的消息传递 方式、线程的概念与线程的属性 2、教学难点： 增加挂起状态后进程之间的状态转换；使用信号量机制解决进程同步和互 斥问题；经典的进程同步问题；消息缓冲队列通信机制。 【学习内容】 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 经典进程的同步问题 2.6 进程通信 2.7 线程 【思政元素融入点】：通过对进程的控制与调度讲述，培养学生的大局意识、共 享与竞争、辩证思维、社会公德、遵纪守法、尊老爱幼，锻炼学生不怕困难、勇 于担当、求真务实、精益求精的大国工匠精神，启发学生实现资源共享、提高资 源利用率。 第三章 处理机调度与死锁（10 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标：
本章主要介绍了作业和进程的调度算法；死锁的概念；预防死锁、避免死锁、检测和解除死锁的方法等。2、教学要求：本章要求理解作业和进程的调度的概念和调度队列模型；理解选择调度算法的原则，掌握各种调度算法的实现方法和优缺点；掌握死锁产生的原因和系统对付死锁的常用手段。【教学重点与难点】1、教学重点：几种常用进程调度算法，死锁的概念、必要条件及处理方法。2、教学难点：常用进程调度算法，银行家算法【学习内容】3.1处理机调度的层次和调度算法的目标3.2作业与作业调度3.3进程调度3.4实时调度3.5死锁概述3.6预防死锁3.7避免死锁3.8死锁的检测与解除【思政元素融入点】：引导学生思考中央处理器发展中国的地位，激发学生科技报国的爱国主义情怀，通过调度模型培养学生具有共享与竞争、学会因地制宜、辩证思维，不当竞争会引起死锁，引入和谐共享的社会主义核心价值观，倡导大家互利互惠，共同建造和谐社会。第四章存储器管理（8学时）【教学目标与要求】1、教学目标：本章主要介绍了连续存储管理方式；分页存储管理方式；分段存储管理方式；段页式存储管理方式：页表和段表机制地址重定位等
本章主要介绍了作业和进程的调度算法；死锁的概念；预防死锁、避免死锁、 检测和解除死锁的方法等。 2、教学要求： 本章要求理解作业和进程的调度的概念和调度队列模型；理解选择调度算 法的原则，掌握各种调度算法的实现方法和优缺点；掌握死锁产生的原因和系统 对付死锁的常用手段。 【教学重点与难点】 1、教学重点： 几种常用进程调度算法，死锁的概念、必要条件及处理方法。 2、教学难点： 常用进程调度算法，银行家算法 【学习内容】 3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标 3.2 作业与作业调度 3.3 进程调度 3.4 实时调度 3.5 死锁概述 3.6 预防死锁 3.7 避免死锁 3.8 死锁的检测与解除 【思政元素融入点】：引导学生思考中央处理器发展中国的地位，激发学生科技 报国的爱国主义情怀，通过调度模型培养学生具有共享与竞争、学会因地制宜、 辩证思维，不当竞争会引起死锁，引入和谐共享的社会主义核心价值观，倡导大 家互利互惠，共同建造和谐社会。 第四章 存储器管理（8 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 本章主要介绍了连续存储管理方式；分页存储管理方式；分段存储管理方式； 段页式存储管理方式；页表和段表机制；地址重定位等