操作系统课程设计操作系统课程设计

操作系统课程设计

—、计算机操作系统课程设计方案 课程概况 计算机操作系统是中央电大计算机科学与技术专业（本科）的一门统设必修课。课程教学总学时72，4学分，开设一学期。前修课程为计算机组成原理、面向对象程序设计和数据结构。 计算机操作系统课是计算机专业的重要课程之一，通过学习使学员掌握计算机操作系统的设计基本原理及组成；计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语；了解计算机操作系统的发展特点和设计技巧和方法；对常用计算机操作系统（DOS、Windows和UNIX或Linux）会进行基本的操作使用。 ? 课程主要内容 主要内容包括：计算机操作系统概述、作业管理、文件管理、存储管理、输入输出设备管理、进程及处理机管理、操作系统结构及程序设计。 二、教学内容体系及教学要求 第一章 操作系统概述 教学内容： 操作系统定义及发展；操作系统的形成和五大类型；操作系统的五大功能；表征操作系统的属性；操作系统的配置、“生成”概念 教学要求： 熟练掌握：什么是操作系统；知道操作系统有五大类型和五大功能； 掌握：至少掌握一种实际揽操作系统的安装、使用和维护； 了解：初步了解如何认识、熟悉和解剖操作系统 第二章 人机交互界面、任务、作业管理 教学内容： 人机交互界面的发展特点；第一、二、三代界面开发特点；基本的键盘命令和系统调用操作系统Shell语言；作业调度算法； 教学要求： 熟练掌握：能进行一些人机接口界面的设计； 掌握：掌握操作系统人机接口界面的基本设计思想； 了解：操作系统传统的接口界面 第三章 文件管理 教学内容： 文件管理的任务与功能；文件的结构与分类；文件的物理结构和逻辑结构；文件的目录结构；文件的存取控制和安全机制；文件系统与模型结构； 教学要求： 熟练掌握：文件的基本存取控制和系统管理； 掌握：文件系统的目录分类管理特点； 了解：文件系统的编程设计 第四章 内部存储管理 教学内容： 内存的分区、分页、分段管理概念；物理地址与逻辑地址；内存“扩充”技术；页式存储管理；段式存储管理；内存的分配算法 教学要求： 熟练掌握：内存管理中基本分配和调度方法； 掌握：掌握内存管理中各种分区、分页和分段方法的特点； 了解：内存空间的有效利用 第五章 输入输出设备管理 教学内容： 输入输出设备功能与分类；独享、共享、虚拟设备的管理特点；输入输出设备处理程序；输入输出设备的管理策略； 教学要求： 熟练掌握：掌握输入输出设备的管理特点； 掌握：掌握输入输出设备的分类设计方法； 了解：输入输出设备处理程序的编程要点 第六章 低级处理机管理 教学内容： 操作系统核心功能；“进程”概念；进程的并发与并行；进程的基本状态与转换；进程调度算法；进程的同步与互斥；进程的P—V操作；“死锁”概念； 教学要求： 熟练掌握：操作系统核心运行与“进程”的基本概念； 掌握：“进程”的基本转换状态与应用特点； 了解：进程调度算法的程序编制 第七章 操作系统程序结构 教学内容： 操作系统的层次、模块结构；操作系统的设计与检测； 教学要求： 本章教学基本要求：了解现代计算机操作系统的基本设计思想与方法 三、课程教学媒体说明 本课程使用的教学媒体主要有：文字教材、录像教材和网上教学辅导。 1. 文字教材 《计算机操作系统》（第2版）吴企渊著清华大学出版社 注：课程实验含在主教材中。 文字教材为该课程的主媒体。文字教材的编写既保持了学科体系的先进性、科学性，又兼顾操作系统的理论、技术、实现三方面的融合，并强调能力的培养。 2. 录像教材 该课程已经制作16讲课程录像，每讲50分钟，讲授课程的重点、难点、课程总结。帮助学生理解，建立操作系统的整体概念和思想，由吴企渊教授主讲。 课程录像与文字教材相对应，注意发挥录像教材艺术表现力、形象化教学的作用。 3．网上教学辅导 网上教学辅导与上述媒体有机配合，有几方面作用：（1）发布教学指导性文件、课程公告、问题咨询、参考资料；（2）按照教学进度，发布辅导文章，刊登练习自测题；（3）在课程论坛上进行实时答疑和日常答疑；（4）开展网上的教师培训和教学研讨等工作。 文字教材是学生学习的基本依据，录像教材是文字教材的补充，网上辅导则是教与学交互的便捷方式。总之，多种媒体的分工和搭配为学生提供较大的自学空间，便于学生自由选择、自主学习，提高学生的自学能力。 四、教学安排建议 1. 课程主教材及课程实验教学安排建议 教学点请根据中央电大的统一要求安排课程的面授辅导，见表1。 表1 课程主教材及课程实验教学安排建议 周次 教学内容 建议学时 实验内容 建议学时 一 操作系统课程教学安排概况介绍 2 二 操作系统定义、五大类型和五大功能 4 三 人机交互界面管理 2 Linux实践准备 1 四 作业管理任务调度 4 五 文件管理的任务和功能 2 Linux操作命令使用 1 六 文件的逻辑结构和物理结构 4 七 存储管理的任务和功能 2 命令解释程序编制 2 八 分区式分配存储管理 4 九 页式、段式分配存储管理 6 作业调度模拟编程 4 十 设备管理的任务和功能 2 十一 设备分配技术和管理 4 存储管理设计 4 十二 进程的定义和特征 4 十三 进程调度与通信 6 进程调度模拟编程 4 十四 死锁的产生和处理 2 十五 操作系统的层次模块结构 4 十六 （总复习） 4 总计 56 16 课程录像内容，见表2。 表2 录像教材内容 章 教学内容 课内学时 录像学时分配 一 操作系统概述 8学时 4 二 作业管理 8学时 2 三 文件管理 8学时 2 四 存储管理 8学时 2 五 设备管理 8学时 2 六 进程管理 10学时 4 七 操作系统程序结构 6学时 0 总计 56学时 16 2、网上辅导 网上辅导内容包括课程的教学文件、课程辅导、网络课堂。充分利用网络资源，定期与不定期的在网上提供有关的课程辅导材料，根据教学需要，适当安排网上辅导和考前答疑活动。具体安排如下： ? 教学文件 包括课程说明、教师介绍、教学大纲、教学设计方案。 ? 课程辅导 包括课程作业及解答、专题辅导、练习和解答、期末自测、考核说明等；网上还提供了教师讲课教案，供各教学点教学使用。 ? 网络课堂 包括直播课堂和IP课件。 网上教学活动：中央电大一般将每学期集中安排1次对学生的实时在线辅导，和1次对教师的教研活动。具体的时间安排每学期在电大在线主页上公布。 ? 论坛：进行课程的日常答疑。 3、直播课堂 课程首开学期，通过教育电视台直播方式，安排4次直播课堂，每次50分。前3讲为对教学重点、难点，对教学过程中反映的共性问题和有代表性的问题进行辅导，后1讲为复习辅导和有关考试说明。直播课堂的内容挂在课程网页内。 4、作业 该课程有一份形成性考核册，即课程作业册。作业成绩计入课程总成绩。中央电大将不定期地抽查作业，检查作业的评审及完成情况。 关于课程考核的具体内容，请参考中央电大“计算机操作系统课程考核说明”。 五、教学方法的建议 ? 教学建议 （1）计算机操作系统是实践性较强的课程。其特点是概念多、涉及面广。要求教学辅导要由浅入深对易混淆的概念加以详细说明，对每章的重点，管理和控制的调度算法技巧作详细介绍。 （2）在实验中着重培养学员熟练使用操作系统，以及在维护操作系统工作中的分析问题和解决问题能力。 ? 学习建议 （1）学习操作系统要从宏观和微观两方面把握。在宏观上要认识操作系统在计算机系统中的地位，清楚操作系统的整体结构；微观方面应掌握操作系统是如何管理计算机的各种资源的（进程、处理机、存储器、文件、设备），理解有关概念、原理及技术。 （2）操作系统是计算机技术与管理技术的结合，学习时可以联想日常生活中熟悉的管理示例反复体会操作系统的管理方法，以加深对问题的理解。 （3）注意加强对自主学习能力和动手能力的培养，努力实现“学以致用”的目标。