| 課程概述 南京大學(xué)是中國(guó)最早從事,操作系統(tǒng)研發(fā)與教學(xué)的單位,1980年在中國(guó)首先出版了操作系統(tǒng)教程教材,至2014年該教材已更新至第五版。 如果您是計(jì)算機(jī)科學(xué)、軟件工程、電子、通信、控制、信息系統(tǒng)、電子商務(wù)、計(jì)算與信息科學(xué)等信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,可以系統(tǒng)地學(xué)習(xí)本課程基本部分的內(nèi)容,如果您想致力于操作系統(tǒng)的研發(fā)工作,可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)高級(jí)部分的內(nèi)容;此外 如果您是計(jì)算機(jī)愛(ài)好者, 可以根據(jù)自己的需要,按需學(xué)習(xí)本課程相關(guān)部分的內(nèi)容,建立對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)整體或部分的認(rèn)知。 本課程的教學(xué)組織為六個(gè)部分:計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述、處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理、并發(fā)程序設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)者能夠認(rèn)知操作系統(tǒng)的基本概念與實(shí)現(xiàn)原理,并深入理解操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 本課程有三個(gè)特點(diǎn):第一,強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù),講授操作系統(tǒng)各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方法、策略與算法;第二,從大型軟件系統(tǒng)構(gòu)造的角度看待操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),訓(xùn)練學(xué)生以折中的方法和方案,綜合解決宏觀問(wèn)題的能力;第三,采用工程師的立場(chǎng),強(qiáng)調(diào)操作系統(tǒng)的構(gòu)造特征,即概念大于理論、技術(shù)大于算法、整體先于局部,培養(yǎng)學(xué)生綜合解決實(shí)際問(wèn)題的能力。歡迎大家修讀本課程! 授課目標(biāo) 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程適用于計(jì)算機(jī)科學(xué)、軟件工程、電子工程、通信工程、自動(dòng)控制等信息技術(shù)相關(guān)專業(yè),教學(xué)單元組織為六個(gè)部分:計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述、處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理、并發(fā)程序設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)者能夠認(rèn)知操作系統(tǒng)的基本概念與實(shí)現(xiàn)原理,并深入理解操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 證書要求 本課程合格要求課程測(cè)試60分;優(yōu)秀證書要求課程測(cè)試90分。 預(yù)備知識(shí) 程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法。 授課大綱 第一周: 第一章 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述 1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概覽 1.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 1.3 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1.4 計(jì)算機(jī)操作技術(shù)的發(fā)展 1.5 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 1.6 資源管理的角度 1.7 程序控制的角度 第二周: 第一章 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述 1.8 操作系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)的角度 1.9 人機(jī)交互的角度 1.10 程序接口的角度 1.11 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度 第二章 處理器管理 2.1 處理器與寄存器 2.2 指令與處理器模式 2.3 中斷 2.4 中斷源 第三周: 第二章 處理器管理 2.5 中斷系統(tǒng)1 2.6 中斷系統(tǒng)2 2.7 多中斷的響應(yīng)與處理 2.8 進(jìn)程及其狀態(tài) 2.9 進(jìn)程的數(shù)據(jù)描述 2.10 進(jìn)程的管理 2.11 進(jìn)程切換與模式切換 第四周: 第二章 處理器管理 2.12 多線程技術(shù)概述 2.13 KLT與ULT 2.14 多線程實(shí)現(xiàn)的混合策略 2.15 處理器調(diào)度的層次 2.16 處理器調(diào)度算法1 2.17 處理器調(diào)度算法2 第五周: 第三章 存儲(chǔ)管理 3.1 存儲(chǔ)管理的主要模式 3.2 存儲(chǔ)管理的功能 3.3 虛擬存儲(chǔ)器的概念 3.4 存儲(chǔ)管理的硬件支撐 3.5 單連續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理 3.6 可變分區(qū)存儲(chǔ)管理 第六周: 第三章 存儲(chǔ)管理 3.7 頁(yè)式存儲(chǔ)管理的基本原理 3.8 頁(yè)式存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換 3.9 頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理 3.10 頁(yè)面調(diào)度 3.11 反置頁(yè)表 3.12 段式存儲(chǔ)管理 3.13 段式虛擬存儲(chǔ)管理 3.14 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理 第七周: 第四章 設(shè)備管理 4.1 設(shè)備管理概述 4.2 I/O控制方式 4.3 總線與I/O 4.4 I/O軟件的實(shí)現(xiàn)層次 4.5 I/O軟件的實(shí)現(xiàn) 4.6 I/O緩沖區(qū) 4.7 設(shè)備獨(dú)立性 4.8 獨(dú)占型外設(shè)的分配 第八周: 第四章 設(shè)備管理 4.9 磁盤的物理結(jié)構(gòu) 4.10 磁盤的驅(qū)動(dòng)調(diào)度 4.11 SPOOLing系統(tǒng) 4.12 批處理系統(tǒng)的作業(yè)管理 第五章 文件管理 5.1 文件的概念 5.2 文件系統(tǒng)及其功能 5.3 文件的存儲(chǔ) 5.4 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 5.5 文件的物理結(jié)構(gòu) 第九周: 第五章 文件管理 5.6 文件目錄結(jié)構(gòu) 5.7 文件目錄的管理 5.8 文件共享 5.9 文件保護(hù)和保密 5.10 文件的保護(hù) 5.10 存取方法 5.11 文件的使用 5.12 輔存空間管理 5.13 文件操作的執(zhí)行過(guò)程 第十周: 第六章 并發(fā)程序設(shè)計(jì) 6.1 并發(fā)程序設(shè)計(jì)的概念 6.2 并發(fā)進(jìn)程的制約關(guān)系 6.3 臨界區(qū) 6.4 臨界區(qū)管理實(shí)現(xiàn)的嘗試 6.5 臨界區(qū)管理實(shí)現(xiàn)的硬件方式 第十一周: 6.6 PV操作與進(jìn)程互斥 6.7 PV操作與進(jìn)程同步 6.8 生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題探究 6.9 管程概述 6.10 霍爾管程 6.11 霍爾管程的例 第十二周: 6.12 進(jìn)程通信 6.13 高級(jí)進(jìn)程通信機(jī)制 6.14 死鎖的產(chǎn)生 6.15 死鎖的防止 6.16 死鎖的避免 6.17 死鎖的檢測(cè) 參考資料 [1]費(fèi)翔林、駱斌編著,操作系統(tǒng)教程(第五版),高等教育出版社,2014. [2]William Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles (Fifth Edition), Prentice-Hall, 2014 [3]Abraham Silberschatz; Henry F. Korth; S. Sudarshan, Operating System Concepts (Ninth Edition), Wiley, 2012 [4]Andrews S. Tanenbaum, Modern Operating Systems (Second Edition), Prentice-Hall, 2015. [5]Andrews S. Tanenbaum, Operating System: Design and Implementation (Third Edition), Prentice-Hall, 2006 [6]Abraham Silberschatz, Peter Galvin, Greg Gagne, Applied Operating System Concepts (First Edition), Wiley, 2000 [7]陳向群,楊芙清,操作系統(tǒng)教程(第二版),北京大學(xué)出版社,2006 [8]湯子瀛等,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),西安電子科技大學(xué)出版社,2001 常見(jiàn)問(wèn)題 無(wú) | 
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