《操作系统》课程教学大纲

三、了解

什么是操作系统内核，信号量集和管程，以及调度算法的评价

【教学重点与难点】 一、教学重点：

1、 作业、进程与线程.

2、 进程的特征是什么,它与程序有何不同. 3、 进程的状态及状态转换的条件(五状态).

4、 为什么PCB是系统感知进程存在的唯一标志,PCB中包含的信息. 5、 什么是内核,内核实现什么基本功能. 6、 内核为什么发展到了微内核.

7、 什么是原语,它通常提供哪些功能. 8、 顺行程序和并行程序各有什么特点. 9、 程序并发执行的Bernstein条件. 10、 什么是临界资源、临界区,进程进入临界区的准则. 11、 解决进程互斥的办法有几种,如何利用这些机制编写简单的P、V操作原语解决进程间互斥和同步. 12、 生产者─消费者与读写者问题各描述了什么样的进程同步和互斥的关系. 13、 CPU的调度级别有几种,各在什么时候起作用. 14、 作业与进程调度的算法有哪些,会定量计算得出具体环境下它们的优劣. 15、 进程调度的时机. 16、 死锁原因、必要条件及死锁的解决(含银行家算法). 17、 CPU有几种工作状态,状态间的转换条件是什么.

二、教学难点：

1、 进程的状态及状态转换的条件(五状态). 2、 什么是原语,它通常提供哪些功能. 3、 程序并发执行的Bernstein条件.

4、 什么是临界资源、临界区,进程进入临界区的准则.

5、 解决进程互斥的办法有几种,如何利用这些机制编写简单的P、V操作原语解决进程间互斥和同步.

6、 生产者─消费者与读写者问题各描述了什么样的进程同步和互斥的关系. 7、 CPU的调度级别有几种,各在什么时候起作用.

8、 作业与进程调度的算法有哪些,会定量计算得出具体环境下它们的优劣. 9、 进程调度的时机. 10、 死锁原因、必要条件及死锁的解决(含银行家算法).

【教学手段及方式方法】

课堂讲授与仿真实验相结合

【教学内容】 三、进程管理

（一）进程的概念

（二）进程的描述 （三）进程两状态转换—〉五状态转换 （四）进程控制

（五）进程互斥 （六）进程同步 （七）进程通信 （八）死锁问题

1.提出及必要条件 2.预防及银行家算法 3.死锁的解决

（九）处理机分级调度

1.作业调度 2.进程调度 3.调度算法 4.算法评价

【思考题】

1、 什么叫前趋图？试从并行语句标号表示的并发执行过程中恢复前趋图。 2、 根据进程执行的轨迹，填写进程所处的状态。

3、 什么叫挂起？解挂后进程是否可以直接运行，为什么？ 4、 根据程序判断违反了并发进程进入临界区准则的哪几个？ 5、 简述ftp传输文件的系统实现过程。

6、 什么叫信号量集，为什么And同步可以预防死锁的发生？

7、 有序资源使用法为什么能够预防死锁的发生？

第四章 存储管理 学时 12 【教学目的及要求】 一、熟练掌握

重定位技术，可变分区的分配与回收算法，局部性原理及请求分页的淘汰算法

二、掌握

系统中和地址相关的名空间、地址空间和物理空间的概念，存储管理的主要功能，虚拟存储系统，多重分区，页式虚存、段式虚存与段页式虚存、Belady现象，快表

三、了解

单道环境下的存储管理，覆盖与交换，工作集策略，分区保护机制

【教学重点与难点】 一、教学重点：

1、 存储管理主要具备哪些功能.

2、 区分地址空间和存储空间,相对(逻辑)地址和物理地址.什么是地址重定位. 3、 重定位有几种方法,有什么区别,各有什么好处. 4、 什么是虚拟存储器,支持之的物质基础是什么. 5、 可变分区的分配和回收算法及保护方式. 6、 覆盖与交换技术.

7、 分页管理涉及的数据结构、请求页式管理、静态页式管理的地址变换过程. 8、 请求分页的淘汰算法及程序的局部性原理. 9、 页式管理的优缺点.

10、 段、页式管理之间的区别.

二、教学难点：

1、 存储管理主要具备哪些功能.

2、 区分地址空间和存储空间,相对(逻辑)地址和物理地址.什么是地址重定位. 3、 重定位有几种方法,有什么区别,各有什么好处. 4、 可变分区的分配和回收算法及保护方式. 5、 请求分页的淘汰算法及程序的局部性原理.

【教学手段及方式方法】

课堂讲授与仿真实验相结合

【教学内容】 四、存储管理

（一）存储管理的功能 （二）单道环境下的存储管理 （三）分区存储管理

（四）覆盖与交换技术 （五）页式管理 （六）段式与段页式存储管理

【思考题】

1、 为什么页式系统无外零头，内零头是半个页框/进程?

2、 试举例说明什么叫Belady现象？什么样的页面轨迹会导致Belady现象？

第五章 文件管理 学时 6 【教学目的及要求】 一、熟练掌握

文件存储空间的管理方法，文件目录，成组链接法

二、掌握

文件以及文件系统的主要功能，文件的逻辑组织与物理组织，文件的共享与安全，文件的存取控制，文件的使用

三、了解

文件的分类，文件系统的层次模型，文件卷

【教学重点与难点】 一、教学重点：

1、 什么是文件,文件系统的主要功能. 2、 文件的分类.

3、 文件的物理组织有几种形式,各有什么特点. 4、 文件存储空间的管理方法有哪些.

5、 文件目录有什么作用,目录项包含哪些内容,目录如何组织. 6、 什么叫便于共享的目录结构,有什么好处. 7、 文件如何进行存取控制. 8、 文件操作命令实现的功能.

9、 文件系统七层模型中各层主要的功能.

二、教学难点：

1、 文件存储空间的管理方法有哪些.

【教学手段及方式方法】

课堂讲授

【教学内容】 五、文件管理

（一）文件系统的概念

（二）文件的逻辑结构与存取方法 （三）文件的物理结构与存储设备 （四）文件存储空间管理 （五）文件的共享与安全性

（六）文件的存取控制 （七）文件的使用

（八）文件系统的层次模型

【思考题】

1． 如何实现不同类型文件卷的统一访问

第六章 设备管理 学时 4 【教学目的及要求】 一、熟练掌握

I/O请求的处理步骤，I/O优化，缓冲以及SPOOLING技术

二、掌握

设备管理的功能，设备分配机制，IOCS，虚拟设备，设备无关性，三、了解

设备的机械结构与访问方式，设备驱动程序

【教学重点与难点】 一、教学重点：

1、 设备管理主要完成哪些任务.

2、 处理一个I/O请求需要哪些步骤.

3、 为什么要设置缓冲区,有几种实现方法及SPOOLING技术. 4、 系统磁盘的调度策略. 5、 设备分配机制.

6、 什么叫设备无关性,设备管理中哪一部分体现了设备无关性. 7、 设备分配通常采用哪些策略.

二、教学难点：

1、 设备管理主要完成哪些任务.

2、 处理一个I/O请求需要哪些步骤.

3、 为什么要设置缓冲区,有几种实现方法及SPOOLING技术. 4、 系统磁盘的调度策略.

设备分配策略

5、 什么叫设备无关性,设备管理中哪一部分体现了设备无关性. 6、 设备分配通常采用哪些策略.

【教学手段及方式方法】

课堂讲授 【教学内容】 六、设备管理

（一）I/O 请求的处理步骤

（二）虚拟设备与SPOOLING技术 （三）设备分配机制与I/O优化

【思考题】

1、 操作系统变革的推动原因是什么？为什么新型外设的出现往往不会引起操作系统的变

革？

2、 什么是设备驱动程序？外围设备为什么必须要有设备驱动程序？