spContent=操作系统原理课程的学习，有助于掌握计算机底层的工作原理，主要是操作系统在底层所作工作的原理，进而深入了解计算机的工作原理和机制，为后续其它课程的学习打下基础，达到知其然且知其所以然的效果。
操作系统原理课程的学习，有助于掌握计算机底层的工作原理，主要是操作系统在底层所作工作的原理，进而深入了解计算机的工作原理和机制，为后续其它课程的学习打下基础，达到知其然且知其所以然的效果。
—— 课程团队
课程概述
操作系统原理课程是计算机大类的平台课，也是信息管理与信息系统专业的学科基础课。本课程的教学其目的是使学生了解操作系统的基本概念，掌握操作系统的基本原理、基本设计与实现技术，培养学生分析、开发、维护、设计和操作系统底层相关的程序的基本能力，为进一步学习其它课程打下必要的基础。
课程内容分六个部分。第1部分介绍操作系统的基本概念和发展过程；第2部分讲解计算机中最重要的资源：CPU的管理；第3部分引入进程的概念，并详细讲解进程同步与进程间的通信过程；第4部分讲解内存的各种管理技术，从固定分区到段页式分配，再到虚拟存储器；第5部分讲述设备管理的任务和过程，以及相关算法；第6部分讲述我们接触最多的文件系统，讲解它们的实现原理和特点。
授课目标
通过本课程的学习，要求学生能够了解操作系统基本概念，掌握进程管理、内存管理、外部设备管理和文件系统等部分的工作原理，具备编写和操作系统底层相关的程序的能力。
课程大纲
操作系统的概念
1.1 操作系统的概念 16:43
1.2 操作系统的逻辑结构和运行模型 11:43
1.3 操作系统的形成与发展 17:40
1.4 主要操作系统类型(1) 9:43
1.5 主要操作系统类型(2) 15:35
1.6 操作系统安全性概述 6:47
1.7 CPU工作状态 10:35
1.8 中断及系统调用 10:18
CPU管理
2.1 程序的顺序执行和并发执行 18:18
2.2 进程的概念 17:9
2.3 两状态、三状态进程模型及状态转换 8:42
2.4 五状态进程模型及状态转换 13:8
2.5 进程切换 9:47
2.6 进程控制原语 15:57
2.7 作业和进程的关系 7:57
2.8 处理器的三级调度及模型 17:23
2.9 进程调度的方式和时机 12:22
2.10 进程调度算法评价标准 8:11
2.11 先来先服务、短作业优先调度算法 16:31
2.12 时间片轮转、高响应比优先调度算法 13:47
2.13 优先级、多级反馈队列调度算法 15:15
2.14实时调度 11:4
进程同步与通信
3.1 进程间的同步与互斥 16:10
3.2 临界资源与临界区 12:34
3.3 实现互斥的硬件方法 13:4
3.4 实现互斥的软件方法 12:34
3.5 信号量 14:11
3.6 用信号量实现进程互斥 10:2
3.7 用信号量实现进程同步 19:40
3.8 生产者、消费者问题（1） 19:40
3.9 生产者、消费者问题（2） 8:59
3.10 哲学家进餐问题 18:13
3.11 读者-写者问题 17:47
3.12 睡眠理发师问题 12:10
3.13 缓冲区问题 9:10
3.14 吃水果问题 8:40
3.15 进程通信的概念 5:23
3.16 共享内存通信、消息缓冲通信方式 11:52
3.17 信箱通信方式、管道通信方式 10:31
3.18 死锁的概念和成因 17:1
3.19 死锁的必要条件 8:11
3.20 死锁的预防 13:52
3.21 死锁的避免 9:25
3.22 银行家算法 15:42
3.23 死锁的检测与解除 10:44
存储管理
4.1 程序的地址和程序的链接 8:38
4.2 地址转换 11:54
4.3 多级存储体系及内存共享、保护 9:10
4.4 单一连续分区存储管理和固定分区管理 16:1
4.5 可变分区存储管理 17:35
4.6 覆盖与交换技术 8:29
4.7分页存储管理基本技术 16:19
4.8 分页存储管理的快表和多级页表 9:43
4.9 分段存储管理基本原理 10:26
4.10 段共享、段保护和分段存储管理优缺点 10:0
4.11 段页式存储管理 10:20
4.12 虚拟存储器的概念 6:6
4.13 请求分页存储管理 16:27
4.14 请求分页的页面置换算法及置换策略（1） 10:47
4.15 请求分页的页面置换算法及置换策略（2） 12:15
4.16 请求分段存储管理 11:56
4.17 请求段页式存储管理 10:41
设备管理
5.1 设备分类 9:5
5.2 设备管理的目标、功能和软件结构 9:58
5.3 I/O系统的硬件组织1 13:51
5.4 I/O系统的硬件组织2 9:23
5.5 I/O系统的软件组织 16:15
5.6 程序直接I/O和中断控制方式 8:15
5.7 DMA控制方式 12:9
5.8 缓冲技术 15:28
5.9 虚拟设备技术 8:23
5.10 设备的分配与回收 15:25
5.11 存储设备概述 11:29
5.12 磁盘调度及提高磁盘I/O速度的方法(1) 12:9
5.13 磁盘调度及提高磁盘I/O速度的方法(2) 9:24
5.14 磁盘阵列 13:6
文件管理
6.1 文件系统基本概念 12:44
6.2 层次模型及虚拟文件系统 7:33
6.3 文件操作 8:53
6.4 文件的逻辑结构 9:29
6.5 文件的物理结构 15:13
6.6 文件目录 13:11
6.7 文件存储空间管理 16:47
6.8 文件共享 12:50
6.9 文件安全(1) 14:35
6.10 文件安全(2) 7:30
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预备知识
能够熟练使用某一种操作系统。
有Linux使用经验更好。
有程序设计基础。
证书要求
1.最终成绩由章节测验成绩和期末考试成绩两部分组成。
2. 课程共6章，每章对应一次小测验，每次小测验由10道单选题构成，每题1分，共60分。
3. 期末考试占40分。
4. 课程通过16周完成。
总成绩60分及以上合格，85分及以上优秀。
为了对学习者的在线学习过程更加负责，保证平台证书的严谨性和权威性，中国大学MOOC将不再发放免费证书；认证证书（同时有纸质版和电子版）需申请并付费：100元/份。
参考资料
胡元义,黑新宏,金海燕,杨凯峰,鲁晓锋.操作系统原理[M].电子工业出版社.2018
庞丽萍.操作系统原理（第四版）[M].华中科技大学出版社.2015
常见问题
Q : 为什么要学习这么课程?
A : 有的同学说，老师，将来我想设计操作系统，尤其是国产的、自主、可控的操作系统。这种想法是很正确的。要想设计操作系统，必须熟悉操作系统的工作原理。
有的同学又说了，老师，将来我想为各种层出不穷的新硬件写驱动，所以我进入了这门课程。这种想法也是正确的，只有熟悉了操作系统的工作原理，才能够正确设计驱动程序。
有的同学又说了，老师，将来我想从事计算机安全工作，和各种计算机病毒、木马程序作斗争，所以我进入了这门课程，这种想法也是正确的。
有的同学也说了，老师，将来我只想做互联网应用的设计工作，是不是可以不学习这门课程？回答是否定的。即使你将来不从事操作系统的设计工作、或者底层的设计工作，操作系统的很多基本思想在应用程序的设计中仍然能够派上大用场，比如缓冲区技术就是常用的技术，进程、线程技术能够提高你的程序的性能，也就是说，操作系统原理中的很多思想，在应用程序的设计中，仍然是用得上的。
Q : 怎么学习这门课程？
A : 要想学习这门课程，一个基本要求就是理论加实践。大家千万不要把它当成纯粹的理论学习了，要通过各种实验去体会、理解相关理论和技术。还有一个小要求就是，在学习的时候，不能光看视频，要拿出你们的小本子，顺着思路，进行推导、计算，才能够深入理解有些理论。
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