个人介绍
操作系统(双语课程)

主讲教师:邹青青

教师团队:共2

  • 何爱华
  • 邹青青
学校: 蚌埠学院
开课院系: 计算机与信息工程学院
专业大类: 信息技术
开课专业: 计算机科学与技术,软件工程,网络工程
课程英文名称: Operating Systems
学分: 4
课时: 64
课程介绍
    一般而言,现代计算机系统是一个复杂的系统。它是由一个或者多个处理器,主存,硬盘,键盘,鼠标,显示器,打印机,网络接口及其他输入输出设备组成。
     
    操作系统位于计算机系统硬件与应用软件之间,本质也是一个软件。操作系统由操作系统的内核(运行于内核态,管理硬件资源)以及系统调用(运行于用户态,为应用程序员写的应用程序提供系统调用接口)两部分组成。操作系统是当代计算机软件系统的核心,是计算机系统的基础和支撑,它管理和控制着计算机系统中的所有软、硬件资源,可以说操作系统是计算机系统的灵魂。
    
     操作系统课程是计算机专业学生必须学习和掌握的基础课程, 是计算机应用人员深入了解和使用计算机的必备知识, 是进行系统软件开发的理论基础,也是计算机科学与技术专业的一门理论性和实践性并重的核心主干课程。

     本课程的目的是讲解现代计算机操作系统的基本原理、基本设计方法及实现技术,具有分析现行操作系统和设计、开发实际操作系统的基本能力。计算机系统自下而上可以粗略分为四个部分:硬件、操作系统、应用程序、用户。课程系统地介绍了现代操作系统的基本理论和最新技术,并具体分析了Windows和UNIX中的实现技术和方法。首先,课程概述了操作系统的定义、发展、功能、特征和类型; 其次分章节介绍了进程与线程、进程同步与通信、调度与死锁、存储管理、虚拟存储管理、设备管理和文件管理; 在课程中,穿插讲述Windows和UNIX两个常用操作系统的实现技术。每章后附有思考与练习题,并有对应思考与练习题的详细解答。本课程的面向对象是开设操作系统课程的相关专业的本科生,以及具有一些操作系统基本知识并想进一步了解操作系统内部编程的学生。

   学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进。疑者,觉悟之机也,一番觉悟一番长进。 在课程的学习过程中,希望各位同学多思考,多提问,学有所获。

In general, modern computer systems are complex systems. It consists of one or more processors, master memory, hard disk, keyboard, mouse, display, printer, network interface and other input and output devices.

The operating system is located between computer system hardware and application software. It is also a software. The operating system consists of two parts: the operating system's kernel(running in the kernel state, managing hardware resources) and the system call(running in the user state, providing the system call interface for the application program written by the application programmer). The operating system is the core of the contemporary computer software system and is the foundation and support of the computer system. It manages and controls all the software and hardware resources in the computer system. It can be said that the operating system is the soul of the computer system.

The operating system course is a basic course that computer students must learn and master. It is a necessary knowledge for computer application personnel to understand and use computers in depth, and it is the theoretical basis for system software development. It is also a core backbone course that pays attention to theory and practice in computer science and technology.
       
The purpose of this course is to explain the basic principles, basic design methods and implementation techniques of modern computer operating systems. It has the basic ability to analyze current operating systems and design and develop actual operating systems. Computer systems can be roughly divided into four parts from the bottom up: hardware, operating systems, applications, and users. The course systematically introduces the basic theories and latest technologies of modern operating systems, and specifically analyzes the implementation techniques and methods in Windows and UNIX. First, the course outlines the definition, development, functionality, features, and types of operating systems; Secondly, the chapter introduces the process and thread, process synchronization and communication, scheduling and deadlock, storage management, virtual storage management, device management and file management; In the course, interspersed with implementation technologies for two commonly used operating systems, Windows and UNIX. Each chapter is followed by reflections and exercises, and there are detailed answers to corresponding reflections and exercises. This course is aimed at undergraduates in related majors who offer operating system courses, as well as students who have some basic knowledge of operating systems and want to learn more about operating system internal programming.
  
There are doubts about the value of learning, but small doubts and big doubts. Suspicion, the opportunity of awakening, a time of awakening and a time of progress. In the course of learning, I hope you can think more, ask more questions and learn more.



教师团队

何爱华

职称:副教授

单位:蚌埠学院

部门:计算机与信息工程学院

邹青青

职称:讲师

单位:蚌埠学院

部门:计算机与信息工程学院

教学方法

在课程体系结构方面,要求在学习操作系统课程之前,学生必须掌握C语言程序设计、计算机组成原理、面向对象程序设计语言、数据结构等理论与技术。本课程主要内容包括:操作系统引论、进程管理、存储器管理、文件系统、设备管理等方面的概念和技术方法。结合课程特点及其在课程体系结构中的地位,课题组在教学内容、方法、手段等方面进行了一系列的研究和改革,操作系统双语教学过程的拟采用的教学方法有:

建立“案例-原理-实践”的教学模式

根据操作系统课程的特点,摒弃了过去只注重书本内容的教授,引进了实际工作的案例。通过案例分析,促使学生从实际出发,从现实的角度看待问题、分析问题,不再局限于书本上的条条框框。而穿插于案例分析之中的原理介绍,使学生潜移默化地学会运用原理。对操作系统设计的亲身实践,使得学生把所学转化为所用,并在所用中不断加深与把握对操作系统的理解,避免高分低能的现象。

建立“知识导图”的深入浅出讲解模式

在操作系统教学与设计中,操作系统的许多原理与概念是丰富且零散的, 建立知识点的关联逻辑,全局合理组织课程内容,使操作系统原理的学习内容变得系统化,从而提高学生的学习兴趣。

建立立体化的教学环境

除了课堂教学,我们利用蚌埠学院泛雅平台创建学习环境。在泛雅平台中放置了大量操作系统资料,包括小型操作系统、扩充性资料、标准规范、多媒体课件和录像,并利用该教学平台进行在线课件学习、交流、提问、提交和批改作业、通告,充分利用学生教学评估和反馈等功能促进教学。

注重实践环节,强调能力培养,合理进行学生考核

      遵循学生创新能力培养的整体规划,基于系统设计和软件模块设计的思路,课程组利用较好的实验室条件,开设“实验室课堂”,构建“操作系统案例库”,结合课程实验、应用实验和综合实验加强学生系统编程与内核模块设计的能力。这些案例既作为教学,也供学生自行设计或复现,优秀作品又进入案例库循环,使学生能即学即用,及时发现和解决问题,对抽象概念通过实践环节理解,拓展深层思考,力求对学生的能力训练收到效果。
教学效果


操作系统是计算机学科各专业的主干专业基础课,通过本课程的学习,使学生能够达到以下效果:

⑴ 理解操作系统的基本概念和运行机理;

⑵ 掌握操作系统基本原理、设计方法和实现技术;

⑶ 掌握主流操作系统的内部算法和外部界面,同时了解操作系统前沿性研究问题。

⑷ 掌握计算机操作研制的初步能力,维护和使用操作系统的基本能力,并初步具有从事操作系统方面研究的理论基础。

参考教材

1、《操作系统教程》,张丽芬,电子工业出版社,2013,第三版.

2、《操作系统原理及应用(Linux)》,王红,清华大学出版社,2013,第一版.

3、《计算机操作系统》,庞丽萍,人民邮电出版社,2016,第二版

4、《操作系统教程与实验》,胡明庆,高巍,钟梅,清华大学出版社,2017.

5、 Operating System Concepts(7th Edition), Abraham Silberschatz etc.

6、Operating Systems Design and Implementation, Third Edition.By Andrew S. Tanenbaum 

7、UNIX Internals: The New Frontiers. Uresh Vahalia.

MINIX3官方网站  http://www.minix3.org

MINIX3新闻组 http://groups.google.com/group/minix3

Linux门户网站 http://www.linux.org

Linux kernel 官方网络站点 http://www.kernel.org

Linux 文档工程 http://www.linuxdoc.org

Linux 定期刊物 http://www.ssc.com/lj

在这里下载 Linux 软件 http://www.linuxapps.com

SUN公司官方中文网站cn.sun.com http://www.sun.com

开放Solaris官方网站http://www.opensolaris.org

"Solaris Internals" 的配套教学网站 http://www.solarisinternals.com

全球最大的Linux/Unix 中文网站 http://www.chinaunix.net

The Open Group http://www.unix.org

The SCO Group http://www.sco.com





课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 What Is an Operating System?
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1.2 History of Operating Systems
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1.3 Operating System Concepts
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2.1 Introduction to Processes
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2.1.1 Pocess Image
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2.1.2 Classical IPC Problems
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2.2 Concurrency
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2.2.1 Mutal Exclusion
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2.2.2 Synchronization
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2.2.3 Classical Co-operation Problems
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3.1 Job Scheduling
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3.2 Process Scheduling
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3.3 Realtime Schdeduling
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3.4 Deadlock
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3.5 Deadlock avoidance
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3.6 Deadlock detection
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4.1 Swapping
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4.2 Basic Memory Management
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4.2.1 Partitionning
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4.2.2 Paging
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4.2.3 Segmation
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4.3 Multi-level Page Table
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4.4 Virtual Memory
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4.4.1 concepts
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4.4.2 Page Replacement Algorithm
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5.1 Principles of IO Hardware
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5.2 Principles of IO software
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5.3 RAM Disks
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6.1 Files
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6.2 Directories
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6.3 File System Implementation
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6.4 Physical Structure of File
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8.1 Practice One
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8.1.1 Practice Two
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8.1.1.1 Practice Three
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2021-04-08 96.79MB
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