操作系统原理
操作系统原理
少于1000 人选课
更新日期:2025/11/23
开课时间2025/08/14 - 2026/02/28
课程周期29 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

《操作系统原理》是计算机应用领域的一门重要的专业基础课程,该课程主要介绍什么是操作系统?操作系统如何管理计算机硬件与软件资源?如何运用操作系统的原理、方法与技术分析问题和解决问题。通过该课程的学习,你将能够对不同的实现算法进行分析和评价,初步具备计算机系统软件设计的能力。

操作系统是计算机系统中最重要的系统软件,操作系统如何管理计算机硬件与软件资源?操作系统设计过程中需要解决哪些关键技术问题?

本课程主要介绍三方面的内容:

第一,操作系统的定义、功能、结构和运行模型。

第二,并发程序设计概念,进程的同步和互斥,如何解决死锁问题。

第三,操作系统中的处理器调度,存储器管理,输入输出设备的管理和控制,文件系统的设计等。

本课程教学过程中,教学团队将会结合具体案例进行深入浅出地讲解,将原理贯穿于具体案例中,让学生通过课程的学习能对不同的实现算法进行分析和评价,初步具备计算机系统软件设计的能力。

你将收获什么?

通过学习本门课程,你将获得如下:

1. 对操作系统的基本原理、功能及实现方法有了深入理解,初步具备计算机系统软件设计的能力。

2. 根据不同功能需求,对操作系统的实现技术,有一个基本掌握,能够对不同的实现算法进行分析和评价。

3.能够设计和实现一个简单操作系统。

适合什么人学习?

本课程适合对计算机应用技术有一定了解的计算机相关专业的学生学习,也适合对计算机技术感兴趣的其它人员学习。

课程大纲

课程章节

  • 课程导学
  • 1 操作系统概论
  • 2 处理器管理
  • 3 同步、通信与死锁
  • 4 存储器管理
  • 5 设备管理
  • 6 文件管理

课程导学

1.1 课程导学

1 操作系统概论

2.1 1.1 操作系统概述

2.2 1.2 操作系统的资源管理技术

2.3 1.3 操作系统定义和作用

2.4 1.4 操作系统功能和特点

2.5 1.5 操作系统基本服务和用户接口

2.6 1.6 操作系统结构

2.7 1.7 操作系统内核和运行模型

2.8 章节测验

2 处理器管理

3.1 2.1 处理器状态

3.2 2.2 中断概念

3.3 2.3 中断响应

3.4 2.4 进程状态转换

3.5 2.5 进程的描述和进程切换

3.6 2.6 进程的控制和管理

3.7 2.7 线程

3.8 2.8 处理器调度的层次

3.9 2.9 作业管理和调度

3.10 2.10 处理器调度算法1

3.11 2.11 处理器调度算法2

3.12 章节测验

3 同步、通信与死锁

4.1 3.1 并发程序设计的概念

4.2 3.2 并发进程的制约关系

4.3 3.3 临界区管理

4.4 3.4 临界区管理的尝试(1)

4.5 3.5 临界区管理的尝试(2)

4.6 3.6 信号量与PV操作

4.7 3.7 用PV操作实现进程互斥

4.8 3.8 PV操作与进程同步

4.9 3.9 进程同步的两种情况

4.10 3.10 生产者-消费者问题

4.11 3.11 读者与写者问题

4.12 3.12 进程通信

4.13 3.13 死锁的产生

4.14 3.14 死锁的防止

4.15 3.15 死锁的避免

4.16 3.16 死锁的检测

4.17 章节测验

4 存储器管理

5.1 4.1 存储管理概述

5.2 4.2 单连续存储管理

5.3 4.3 可变分区存储管理

5.4 4.4 内存不足存储管理

5.5 4.5 分页存储管理

5.6 4.6 分页存储管理的页面共享

5.7 4.7 请求分页虚拟存储管理

5.8 4.8 分段存储管理

5.9 4.9 页面调度

5.10 4.10 请求段页虚拟存储管理

5.11 章节测验

5 设备管理

6.1 5.1 设备管理概述

6.2 5.2 缓冲技术

6.3 5.3 驱动调度技术

6.4 5.4 移动臂调度算法

6.5 5.5 设备分配

6.6 5.6 虚拟设备

6.7 章节测验

6 文件管理

7.1 6.1 文件系统概述

7.2 6.2 文件

7.3 6.3 文件目录

7.4 6.4 文件的逻辑结构

7.5 6.5 文件的物理结构

7.6 6.6 文件系统的功能

7.7 6.7 文件的共享

7.8 6.8 文件空间管理

7.9 6.9 文件系统的性能

7.10 章节测验