spContent=《计算机操作系统》是物联网工程、计算机科学与技术、软件工程专业的核心主干课程，属专业必修课，也是人工智能、信息与计算机科学等各专业学生必须学习和掌握的基础课程。该课程在软件系列的课程及其它相关课程中是承上启下的课程，也是打好软件基础的关键课程。 本课程的学习目的在于使学生掌握操作系统的基本概念、基本原理、设计方法和实现技术，具有初步分析实际操作系统的能力，培养学生分析问题、解决问题、开发系统软件的基本技能，培养创新型人才，为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。因此，本课程除了要求学生掌握进程管理、存储管理、文件管理及设备管理的知识外，以Windows为实例，提高学生的设计能力，让学生对具体操作系统的实现技术有深切体会，获得使用、分析乃至设计操作系统的能力，培养出既懂理论，又有实际动手能力的高素质研究人才。
《计算机操作系统》是物联网工程、计算机科学与技术、软件工程专业的核心主干课程，属专业必修课，也是人工智能、信息与计算机科学等各专业学生必须学习和掌握的基础课程。该课程在软件系列的课程及其它相关课程中是承上启下的课程，也是打好软件基础的关键课程。 本课程的学习目的在于使学生掌握操作系统的基本概念、基本原理、设计方法和实现技术，具有初步分析实际操作系统的能力，培养学生分析问题、解决问题、开发系统软件的基本技能，培养创新型人才，为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。因此，本课程除了要求学生掌握进程管理、存储管理、文件管理及设备管理的知识外，以Windows为实例，提高学生的设计能力，让学生对具体操作系统的实现技术有深切体会，获得使用、分析乃至设计操作系统的能力，培养出既懂理论，又有实际动手能力的高素质研究人才。
—— 课程团队
课程概述
本课程的目的是使学生了解和把握操作系统的目标、作用，从资源管理角度领会操作系统的原理、功能和方法，提高学生运用理论知识分析、解决问题的能力。课程主要介绍了操作系统的概念、特征、功能；操作系统的进程管理，涵盖了进程的概念、进程的状态转换、进程的同步和互斥等；处理机管理，包括处理机调度和死锁的处理；操作系统的离散式、虚拟式等各种存储管理方式；操作系统的设备管理和文件系统管理。
课程大纲
操作系统概述
课时目标：掌握操作系统的概念、类型和功能，了解操作系统的发展历史及操作系统的结构，理解三种类型（多道批处理、分时、实时）操作系统的特点、优缺点。
1.1 操作系统的目标与作用
1.2 操作系统的发展过程
1.3 操作系统的基本特性
1.4 操作系统的主要功能
进程的描述与控制
课时目标：了解引入进程的原因、掌握前驱图构建方式、理解并发性知识点、掌握进程概念和特征、掌握进程三种基本状态知识点，理解进程状态转换过程。
2.1 前驱图和程序执行
2.2 进程的描述
2.3 进程控制
2.4 线程
进程同步
课时目标：了解进程控制功能（进程创建、终止、阻塞、唤醒原语）、理解临界资源和临界区的概念、掌握直接与间接的制约关系中所涉及的同步、互斥关系、了解信号量操作PV操作含义及描述、掌握信号量实现进程同步的机制。
3.1 进程同步的概念
3.2 信号量机制
3.3 经典的进程同步问题
处理机调度
课时目标：了解处理机调度层次和算法的目标、理解批处理系统中的作业和作业调度的主要任务、掌握先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、高响应比优先调度算法、理解进程调度的任务、机制和方式、掌握时间片轮转调度算法、优先级调度算法。
4.1 处理机调度概述
4.2 先来先服务调度算法
4.3 短作业优先调度算法
4.4 优先级调度算法
4.5 时间片轮转调度算法
死锁
课时目标：理解死锁产生的原因、产生死锁的必要条件、掌握死锁的概念、死锁的预防、了解处理死锁的基本方法、理解避免死锁中的安全状态和不安全状态、理解银行家算法的数据结构和原理、学会应用银行家算法避免死锁、掌握死锁定理，进行资源分配图的化简 。
5.1 死锁概述
5.2 死锁预防
5.3 死锁避免
5.4 死锁的检测与解除
存储器管理
课时目标：了解存储器的体系结构、存储管理功能、单一连续分配过程 、掌握连续分配存储管理（数据结构、算法）、理解块、页、块内地址、页内地址等概念、掌握分页存储管理的原理和的地址转换过程、理解逻辑地址中段号、段内地址等概念、掌握分段存储管理的地址转换。
6.1 存储器的层次结构
6.2 连续分配存储管理
6.3 分页存储管理
6.4 分段存储管理
6.5 段页式存储管理
虚拟存储器
课时目标：了解虚拟存储器的实现方法、理解局部性原理、虚拟存储器的定义和特征、掌握请求分页存储管理的实现方式和缺页中断机构、掌握请求分页存储管理的页面置换算法（FIFO、OPT、LRU）。
7.1 虚拟存储器概述
7.2 请求分页存储管理
7.3 页面置换算法
7.4 请求分段存储管理
设备管理
课时目标：了解I/O系统的功能、模型和接口、掌握I/O设备和设备控制器、掌握I/O设备控制方式、了解设备驱动程序、与设备无关的I/O软件、掌握SPOOLING的组成、SPOOLING的特点以及假脱机打印机系统的过程、了解引入缓冲区的作用、掌握先来先服务FCFS磁盘调度算法、最短寻道时间优先SSTF磁盘调度算法、扫描算法（SCAN）磁盘调度算法、循环扫描算法（CSCAN）磁盘调度算法。
8.1 I/O概述
8.2 I/O系统结构
8.3 I/O控制方式
8.4 I/O软件层次结构
8.5 设备管理的实现技术
8.6 磁盘性能概述和磁盘调度算法
文件管理
课时目标：知道文件和文件系统概念、掌握文件逻辑结构、目录结构方式、掌握连续组织方式的分配和回收过程、掌握链接组织方式的分配和回收过程（隐式和显式分配） 、掌握索引组织方式的分配过程（单级、多级、混合索引）、理解空闲表法管理文件存储空间。
9.1 文件和文件系统
9.2 文件的逻辑结构
9.3 文件的物理结构
9.4 文件目录
9.5 文件存储空间管理
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参考资料
1. 推荐教材：
《计算机操作系统》，汤小丹 王红玲 姜华 汤子瀛编著，人民邮电出版社，2021年。
2. 参考书目与文献：
《计算机操作系统实验与课程设计指导 》，王红玲编著，人民邮电出版社，2021年。
《计算机操作系统原理 》，刘华文编著，清华大学出版社，2017年。
3.在线学习资源：
（1）计算机操作系统（国家精品课程） 南京大学 中国大学慕课网 https://www.icourse163.org/course/NJU-1001571004
（2）操作系统（国家精品课程） 苏州大学 中国大学慕课网
https://www.icourse163.org/course/SUDA-1001752241
（3）计算机操作系统 电子科技大学中国大学慕课网
https://www.icourse163.org/course/UESTC-1205790811
（4）操作系统 （国家级精品）清华大学 学堂在线
https://www.xuetangx.com/courses/course-v1:TsinghuaX+30240243X+sp/about
浙公网安备 33010802012594号
