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第1次开课
开课时间: 2022年02月27日 ~ 2022年07月10日
学时安排: 2-4小时每周
当前开课已结束 已有 123 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=电脑或各种智能终端已经成为我们学习、工作和生活中不可缺少的重要元素。您是否想了解电脑和智能终端管理海量数据资源,高效分派调度CPU、内存、硬盘等设备的原理和方法?本课程将带您了解电脑和智能终端的管家-操作系统的功能和工作原理,以及这些思路和方法在学习、工作和生活中的应用。
电脑或各种智能终端已经成为我们学习、工作和生活中不可缺少的重要元素。您是否想了解电脑和智能终端管理海量数据资源,高效分派调度CPU、内存、硬盘等设备的原理和方法?本课程将带您了解电脑和智能终端的管家-操作系统的功能和工作原理,以及这些思路和方法在学习、工作和生活中的应用。
—— 课程团队
课程概述

操作系统原理及应用》主要介绍操作系统的基本概念,讲述操作系统的基本原理和基本功能,即进程管理、处理机管理、存储器管理、文件管理和设备管理。

通过本课程的学习,要能够系统地掌握操作系统基本概念、主要功能、工作原理和实现技术;理解和掌握Windows操作系统基本工作原理及使用方法,具有使用操作系统和分析操作系统的能力;培养分析、开发和维护计算机系统软件的能力,为后继课程的学习打好基础,也为以后在操作系统平台上开发各种应用软件或系统软件打下坚实的基础。

本课程的教学环节包括:课堂讲授、随堂习题课、章节测试、在线答疑指导与在线考试。在理论教授环节采用启发式教学,通过组织不同操作系统兴趣小组的辩论,鼓励学习者自己针对选取的操作系统进行分析和研究,培养学生的自学能力,以“少而精”为原则,精选教学内容,精讲多练,调动学习者学习的主观能动性。

授课目标

根据学校人才培养定位和信管专业人才培养目标,结合社会和用人单位对本专业学生的毕业生要求,建构了“知识-能力-思维-价值”四维一体的课程目标,坚持“立德树人”,注重学生“德智体美劳”全面发展,达成“两性一度”的要求。

1.知识传授:熟知操作系统基本知识,掌握各种分配和调度算法的原理和实现步骤,了解必要的系统安全知识。

2.能力培养:熟练使用计算机操作系统,具备系统代码阅读和分析的能力,能运用编程语言实现算法模拟程序的设计开发。

3.思维提升:领悟算法迁移和应用的方法技能,训练批判思维和创新创业能力。

4.价值塑造:具备辩证思维的能力,具有科技强国的责任感和使命感,培养爱国情怀、工程思想和法律意识。


成绩 要求

线上成绩占总成绩约50%。线上成绩具体的组成和占比如下:

单元测验:占线上成绩的40%。单元测验题型主要包括:填空题、判断题、单项选择和多项选择;

单元作业:占线上成绩的20%。题型为主观题,单元作业需要学生互评五次;

结课考试占线上成绩的20%。题型有填空题,判断题,单(多)项选择题;

课程讨论活跃度:占线上成绩的20%。获取满分的用户需要在“课堂讨论”中回复次数不少于30次。(知识点后面的讨论)


课程大纲

专题1:学习指导和操作系统引论

0.1 课程简介

0.2 课程学习要求

0.3 知识模块介绍

1.1 操作系统的目标、作用和发展

1.2 操作系统的基本特性

1.3 操作系统的主要功能

1.4 学生专题汇报分享

OS-操作系统引论单元作业

OS-操作系统引论单元测试

专题2:进程管理

2.1 进程的概念

2.2 进程主要的状态及转换

2.3 进程其他状态

2.4 进程控制块

2.5 进程的同步

2.6 信号量及PV操作

2.7 经典的同步互斥问题解析(上)

2.8  经典的同步互斥问题解析(中)

2.9  经典的同步互斥问题解析(下)

2.10 线程基本知识

OS-进程管理单元测试

OS-进程管理单元作业

专题3:处理机调度与死锁(上)

3.1 处理机调度的基本概念

3.2 先来先服务调度算法

3.3 短作业优先调度算法

3.4 最高响应比优先调度算法

3.5 基于时间片的调度算法

3.6 实时调度算法

3.7 调度算法的回顾与比较

OS-处理机调度与死锁(上)单元测试

OS-处理机调度与死锁(上)单元作业

专题3:处理机调度与死锁(下)

3.8 死锁的概念

3.9 死锁产生的原因和必要条件

3.10 死锁的预防与避免

3.11 死锁的判断

3.12 银行家算法思路

3.13 银行家算法举例

3.14 银行家算法程序实现

OS-处理机调度与死锁(下)单元作业

OS-处理机调度与死锁(下)单元测试

专题4:存储器管理(上)

4.1 存储器的层次结构及存储管理的目的

4.2 存储器管理相关概念

4.3 程序的装入

4.4 程序的链接与重定位

4.5 单用户存储管理

4.6 固定分区分配管理

4.7 可变分区分配思想

4.8 可变分区分配算法

OS-存储器管理(上)单元测试

OS-存储器管理(上)单元作业

专题4:存储器管理(下)

4.9 碎片问题和分区式管理的优缺点

4.10 可重定位分区分配

4.11 页式存储管理的页面和页表

4.12 基于页表和快表的地址转化

4.13 交换与覆盖

4.14 虚拟存储管理

4.15 请求分页存储管理

4.16 页面置换算法

OS-存储器管理(下)单元测试

OS-存储器管理(下)单元作业

专题5:设备管理

5.1 缓冲的意义与原理

5.2 单缓冲与双缓冲

5.3 硬盘的结构和类型

5.4 磁盘的访问时间

5.5  磁盘移臂调度

5.6  磁盘信息优化分布

OS-设备管理单元测试

OS-设备管理单元作业

专题6:网络操作系统

6.1 网络操作系统概述

6.2 网络系统结构

6.3 服务器技术

6.4 常见的网络操作系统

OS-网络操作系统单元测试

专题7:系统安全性

7.1 系统安全概述

7.2 数据加密技术

7.3 常见的加密解密算法

7.4 加密解密算法(学生竞赛获奖微课作品)

7.5 数字签名(学生竞赛获奖微课作品)

OS-系统安全性单元测试

专题8:Linux基础知识

8.7 文本处理和编辑-讲解

8.8 文本处理和编辑-操作

8.1 虚拟机的基本知识

8.2 Ubuntu的下载与安装

8.3 目录树结构及常用命令-1

8.4 目录树结构及常用命令-2

8.5 目录树结构及常用命令-3

8.6 软件包介绍以软件管理

OS-Linux基础单元测试

专题9:“教学赛”三融合竞赛指导与获奖学生分享

9.0 计算机设计大赛参赛指导

9.1 第十届国一获得者经验分享-信管1403张艳菲

9.2 第七届国一获得者经验分享-信管1102庞文锵

9.3 第十届国二获得者经验分享-信管1401王健铭

9.4 第九届国二获得者经验分享-信管1302刘旭阳

9.5 第九届国二获得者经验分享-信管1401毛煜升

9.6 第八届国二获得者经验分享-信管1202张政

9.7 第十届国三获得者经验分享-信管1502任天宇

9.8 第十一届国一获得者经验分享-信管1601李钟航

9.9 第十一届国一获得者经验分享--信管1503韦洁

9.10 第十一届国二获得者经验分享-信管1502任天宇

9.11  第十一届国二获得者经验分享-信管1502侯思康

9.12 第十二届国一获得者经验分享-信管1601李钟航

9.13 第十二届国二获得者经验分享-信管1602尹嘉颖

9.14 第十三届国三获得者经验分享-信管1701尹明月

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预备知识

C语言的相关知识

数据结构的相关知识

参考资料

教材及参考书

(1)计算机操作系统(第四版),汤小丹、 梁红兵等,西安电子科技大学出版社,2021年4月;

(2)计算机操作系统(慕课版),汤小丹、 王红玲等,人民邮电出版社,2022年1月;

(3)操作系统习题与考研真题解析,姜华等,人民邮电出版社,2021年12月;

(4)计算机操作系统(第四版)学习指导与题解, 梁红兵、汤小丹等,西安电子电子科技大学出版社,2021年10月;

常见问题

(1)各章节测试和作业请务必在规定时间完成,作业测试时间截止无法做延时处理;
(2)作业需要有互评环节,没有完成互评的会影响最终成绩,请大家关注作业部分的说明;

(3)课程活跃度是有考核要求的,发言讨论有次数和质量的要求。


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

武汉理工大学
1 位授课老师
江长斌

江长斌

副教授

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