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操作系统原理
第1次开课
开课时间: 2018年11月13日 ~ 2019年02月12日
学时安排: 待定
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课程评价(379)
spContent=《操作系统原理》是计算机相关专业重要的核心基础课。主讲老师连续10年教授《操作系统原理》,《微机原理与接口》课程,并主持多项相关课题。课程带领学生系统掌握操作系统的概念,原理和算法,用通俗的语言、生动的图片、丰富的例题介绍经典原理和最新发展,培养学生掌握操作系统的分析和设计能力。
《操作系统原理》是计算机相关专业重要的核心基础课。主讲老师连续10年教授《操作系统原理》,《微机原理与接口》课程,并主持多项相关课题。课程带领学生系统掌握操作系统的概念,原理和算法,用通俗的语言、生动的图片、丰富的例题介绍经典原理和最新发展,培养学生掌握操作系统的分析和设计能力。
—— 课程团队
课程概述

《操作系统原理》的主要内容包括:操作系统绪论、进程管理机制、内存管理机制、设备管理、文件系统等。通过理论学习和实践环节,能掌握操作系统的结构与设计,能分析和设计简单的操作系统,为学生从事各种研究和系统开发打下一个坚实的专业理论基础。通过实践教学环节,使学生初步掌握阅读、分析和裁剪现有开源操作系统的能力;具备设计、实现、开发小型或简化的操作系统的能力;培养学生程序设计的方法和技巧,提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序。课程讲解概念清晰,内容丰富,通俗易懂,实践性与实用性都很强。


授课目标

掌握操作系统基本概念、原理、结构与实现技术。重点包括:操作系统绪论、进程管理机制、内存管理机制、设备管理、文件系统等。通过理论学习和实践环节,能掌握操作系统的结构与设计,能分析和设计简单的操作系统,为学生从事各种研究和系统开发打下一个坚实的专业理论基础。

课程大纲

第一章 操作系统概述

1.1 操作系统初步认识

1.2 操作系统功能和定义

1.3 操作系统发展历史

1.4 分时技术与分时操作系统

1.5 典型操作系统类型

 

第二章 操作系统逻辑结构

2.1 操作系统逻辑结构

2.2 CPU的态

2.3 中断机制

 

第三章 操作系统用户界面 

3.1 操作系统启动过程

3.1.1 BIOS和主引导记录MBR

3.1.2 操作系统启动过程

3.2 操作系统生成

3.3 操作系统用户界面

3.3.1 操作系统用户界面

3.3.2 Shell脚本编程

3.4 系统调用

 

第四章 进程管理

4.1 进程概念

4.1.1 进程概念

4.1.2 进程状态

4.1.3 进程控制块PCB

4.2 进程控制

4.2.1 进程控制的概念

4.2.2 Windows进程控制

4.2.3 Linux进程控制

4.3 线程

4.3.1 线程概念

4.3.2 线程典型应用场景

4.4 临界区和锁

4.4.1 临界资源与临界区

4.4.2 锁机制

4.5 同步和P-V操作

4.5.1 同步和互斥的概念

4.5.2 P-V操作概念

4.5.3 P-V操作解决互斥问题

4.5.4 P-V操作解决同步问题

4.5.5 经典同步问题

4.6 Windows和Linux同步机制

4.6.1 Windows同步机制

4.6.2 Linux父子进程同步

4.7 进程通信

4.7.1 匿名管道通信

4.7.2 Linux信号通信

 

第五章 死锁

5.1 死锁概念

5.2 死锁起因

5.3 死锁预防策略

 

第六章 进程调度

6.1 进程调度概念

6.2 典型调度算法

6.3 Linux进程调度

 

第七章 存储管理

7.1 内存管理功能

7.1.1 内存管理功能(一)

7.1.2 内存管理功能(二)

7.2 物理内存管理

7.2.1 分区存储管理

7.2.2 分区放置策略

7.2.3 内存覆盖技术

7.2.4 内存交换技术

7.2.5 内存碎片

7.3 虚拟内存管理

7.3.1 页式虚拟内存管理

7.3.2 页表和页式地址映射

7.3.3 快表技术和页面共享技术

7.3.4 缺页中断

7.3.5 页面淘汰

7.3.6 缺页因素与缺页系统缺点

7.3.7 段式和段页式虚拟存储

7.4 Intel CPU与Linux内存管理

7.4.1 Intel CPU物理结构

7.4.2 Intel CPU段机制

7.4.3 Linux页面机制

7.4.4 Linux对段的支持

 

第八章 设备管理

8.1 设备管理概念

8.2 Spooling系统

8.3 设备驱动

8.3.1 Linux模块机制

8.3.2 Linux驱动程序

8.3.3 Windows驱动程序

 

第九章 文件管理

9.1 文件系统概念

9.2 文件物理结构

9.3 FAT文件系统

9.4 文件存储管理和目录

 


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预备知识

要求学员已经掌握《汇编语言》,《C语言程序设计》等先修课程的内容。

证书要求

累计完成10个或以上视频学习者且通过期末结业考试者可以获得证书。

参考资料

[1]  Andrew S.Tanenbaum.《现代操作系统》,机械工业出版社

[2]  Gary Nutt, 孟祥山译.《操作系统现代观点》,机械工业出版社

[3]  Abraham Silberschatz.Operating System Concepts Essentials,John Wiley & Sons. Inc

华中科技大学
1 位授课老师
苏曙光

苏曙光

副教授

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