湖北省高等教育自學(xué)考試大綱

課程名稱：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程代碼：8014

第一部分課程性質(zhì)與目標(biāo)

一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

1.課程性質(zhì)

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》既是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門極其重要的專業(yè)核心課

程，又是計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。該課程的學(xué)習(xí)，將直接影響到學(xué)生的分析問(wèn)

題能力、設(shè)計(jì)能力和抽象思維能力的培養(yǎng)。

2課程特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)操作/統(tǒng)與計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)的用戶聯(lián)系非常緊密，一方面它要管理

計(jì)算機(jī)的所有軟件和硬件資源；另一方面，它要為用戶提供使用計(jì)算機(jī)的方便的環(huán)

境和友好的界面?！队?jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程是介紹這兩個(gè)方面的理論與方法，所以,

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程的特點(diǎn)是既包含理論，又包含應(yīng)用方法。學(xué)習(xí)理論需要高

度的抽象思維能力，才能真正理解和掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)的所有軟件和

硬件資源的思維方法；同時(shí)，又要通過(guò)具體的實(shí)踐，設(shè)計(jì)一些模擬實(shí)驗(yàn)，并上機(jī)調(diào)

試運(yùn)行，才能理解和掌握其精神實(shí)質(zhì)；另一方面，還要通過(guò)熟練使用一個(gè)操作系統(tǒng),

才能掌握操作系統(tǒng)是如何為用戶使用計(jì)算機(jī)提供方便的。

二、課程目標(biāo)與基本要求

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的功能、操作系統(tǒng)

的作用、操作系統(tǒng)的組成原理、操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)

分析現(xiàn)有操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，并學(xué)會(huì)運(yùn)用操作系統(tǒng)中相關(guān)的數(shù)據(jù)和算

法解決有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程的基本要求是：要求學(xué)生結(jié)合一個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例（最

好是LINUX或者UNIX）來(lái)學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)原理，并盡可能地獨(dú)立采用C或者其他高級(jí)

語(yǔ)言編寫程序，完成一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)（最好是進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存分配等實(shí)驗(yàn)）；要求學(xué)

生通過(guò)這門課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己的抽象思維能力和軟件設(shè)計(jì)能力，以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、

分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程的前期課程rr高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)組成原理等基礎(chǔ)課程。同時(shí)，《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程

又是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、軟件工程、《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)等

課程的基礎(chǔ)。

第二部分考核內(nèi)容與考核目標(biāo)

第一章操作系統(tǒng)緒論

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步了解和掌握操作系統(tǒng)的基本概念、目的和在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中

的地位，了解在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的各種不同類型的操作系統(tǒng)以及它們的特點(diǎn)，了解

常用的操作系統(tǒng)以及這些操作系統(tǒng)的現(xiàn)狀。'本章作為了解內(nèi)容，要求學(xué)生以自學(xué)為主，

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（-）操作系統(tǒng)的概念，操作系統(tǒng)的主要功能和基本特征，操作系統(tǒng)的三大基本類型及其特

點(diǎn)（重點(diǎn)）

識(shí)記：

1.操作系統(tǒng)概念。

2.操作系統(tǒng)的主要功能：總體來(lái)看是兩大重要功能，即管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的四大資源和為

用戶提供使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接口。具體而言包括處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理（即內(nèi)部存儲(chǔ)器管

理）、外部設(shè)備管理（即I/O管理）和文件系統(tǒng)（即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件資源的管理），以及為

用戶使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供方便（即提供接口功能）。操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位；操作系

統(tǒng)的三大基本類型。

3.操作系統(tǒng)的三大基本特征：并發(fā)性、共享性和不確定性。

理解：

1.批處理操作系統(tǒng),包括:單道批處理系統(tǒng)（單道批處理過(guò)程、單道程序、常駐管理程序）；

多道批處理系統(tǒng)（多道批處理系統(tǒng)過(guò)程、多道程序、多道程序的優(yōu)點(diǎn)、并行和并發(fā)）。

2.分時(shí)操作系統(tǒng)，包括分時(shí)系統(tǒng)的目的；時(shí)間片：分時(shí)系統(tǒng)的基本原。

3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)及其與其他操作系統(tǒng)的區(qū)別。

應(yīng)用：

1.從多個(gè)不同的角度去理解什么是操作系統(tǒng)。

2.清楚批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)二者的區(qū)別。

（二）操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程，其他類型的操作系統(tǒng)（次重點(diǎn)）

識(shí)記：個(gè)人操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，分布式操作系統(tǒng)，嵌入式操作系統(tǒng)等。

理解：

1.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)的核心區(qū)別與聯(lián)系。

2.操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程

應(yīng)用：會(huì)使用Windows操作系統(tǒng)。

（三）常用操作系統(tǒng)介紹（一般）

識(shí)記：Windows操作系統(tǒng)、UNIX操作系統(tǒng)、LINUX操作系統(tǒng)

理解：理解上述三種常用操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。

應(yīng)用：會(huì)使用Windows操作系統(tǒng)。在本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核過(guò)程中，根據(jù)考核點(diǎn)的實(shí)

際環(huán)境也可以考核UNIX操作系統(tǒng)或者LINUX操作系統(tǒng)的具體操作應(yīng)用。

第二章操作系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步了解和掌握操作系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)虛擬機(jī)的概念、

中斷與中斷響應(yīng)過(guò)程。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)概念、操作系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)、處理機(jī)的狀態(tài)、中斷與中斷響應(yīng)（重

點(diǎn)）

識(shí)記：分層操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，處理機(jī)的核態(tài)、管態(tài)和月戶態(tài)（目態(tài)）。

理解：操作系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件（裸機(jī)）的擴(kuò)充，處理機(jī)的三種

狀態(tài)極其作用，中斷的5種類型、中斷的進(jìn)入、中斷處理。

應(yīng)用：中斷的進(jìn)入（包括保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、程序狀態(tài)字、中斷響應(yīng)和向量中斷）、中斷

處理（重點(diǎn)是程序性中斷事件的處理、外部中斷事件的處理和外部設(shè)備中斷事件的處理）

（二）（無(wú)次重點(diǎn)）

（三）客戶/服務(wù)器模型、存儲(chǔ)器的組織（重點(diǎn)是多級(jí)存儲(chǔ)器體系）、系統(tǒng)核與核外各層（一

般）

識(shí)記：客戶/服務(wù)器模型與系統(tǒng)核外各層（存儲(chǔ)管理層、I/O處理層、文件存取層、調(diào)度和

資源分配）

理解：主存儲(chǔ)器的類型、存儲(chǔ)器的組織（重點(diǎn)是多級(jí)存儲(chǔ)器體系）、

應(yīng)用；（無(wú)）

第三章操作系統(tǒng)的用戶界面

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步了解和掌握操作系統(tǒng)為用戶提供的工作環(huán)境，包括操作系

統(tǒng)的生成與系統(tǒng)啟動(dòng)、操作系統(tǒng)為用戶提供的幾種用戶界面。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）操作系統(tǒng)為用戶提供的幾種用戶界面（重點(diǎn)是系統(tǒng)調(diào)用）（重點(diǎn)）

識(shí)記：操作系統(tǒng)為用戶提供的幾種用戶界面。

理解：系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過(guò)程。

應(yīng)用：系統(tǒng)調(diào)用與機(jī)器的管態(tài)和日態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

（-）什么是作業(yè)、作、業(yè)的四個(gè)作業(yè)步以及各個(gè)作業(yè)步之間的關(guān)系（次重點(diǎn)）

識(shí)記：作業(yè)的概念、作業(yè)的四個(gè)作業(yè)步、每個(gè)作業(yè)步運(yùn)行的結(jié)果。

理解：各個(gè)作業(yè)步之間的關(guān)系。

應(yīng)用：操作系統(tǒng)提供的運(yùn)行一個(gè)用戶程序的全過(guò)程：編輯、編譯、連接、執(zhí)行等四個(gè)過(guò)

程。

（三）操作系統(tǒng)的生成與啟動(dòng)（包括初始引導(dǎo)、核心初始化、系統(tǒng)初始化）（一般）

識(shí)記：操作系統(tǒng)的生成與啟動(dòng)的基本概念，什么是系統(tǒng)初啟（系統(tǒng)引導(dǎo)）。

理解：系統(tǒng)引導(dǎo)的三個(gè)階段：初始引導(dǎo)、核心初始化、系統(tǒng)初始化，以及它們之間的關(guān)

系。

應(yīng)用：（無(wú)）

第四章并發(fā)處理與進(jìn)程

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步了解和掌握程序的并發(fā)活動(dòng)和并發(fā)程序的概念與特點(diǎn)，進(jìn)

程的基本概念以及進(jìn)程控制塊（PCB）等；掌握進(jìn)程的基本狀態(tài)以及轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)、進(jìn)程控制、進(jìn)

程調(diào)度方式、上下文切換的內(nèi)容：掌握進(jìn)程通信的方法等內(nèi)容；了解不同操作系統(tǒng)的進(jìn)程機(jī)

制和協(xié)同進(jìn)程的通信方法。另外，還應(yīng)該通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，掌握線程的概念以及線程和進(jìn)程

的區(qū)別；掌握用戶線程和內(nèi)核線程的定義、區(qū)別；掌握多線程模式下用戶線程和內(nèi)核線程的

關(guān)系。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）并發(fā)程序的三大特點(diǎn)、進(jìn)程的定義、進(jìn)程的類型、進(jìn)程的三種基本狀態(tài)、進(jìn)程控制塊、

進(jìn)程的互斥與同步。（重點(diǎn)）

識(shí)記：并發(fā)程序的三大特點(diǎn)、進(jìn)程的定義、進(jìn)程的類型、進(jìn)程的三種基本狀態(tài)（就緒、

運(yùn)行和等待），進(jìn)程狀態(tài)變遷圖，進(jìn)程控制塊的主要內(nèi)容，進(jìn)程互斥的概念、臨界資源和臨界

區(qū)，信號(hào)燈，進(jìn)程同步的概念。

理解：并發(fā)程序的三大特點(diǎn)（失去程序的封閉性、程序與計(jì)算不再一一對(duì)應(yīng)、程序并發(fā)

執(zhí)行的相互制約性）與程序順序執(zhí)行的關(guān)系、產(chǎn)生的原因、并發(fā)執(zhí)行的實(shí)例等，以及進(jìn)程的

定義等；進(jìn)程與程序的區(qū)別和聯(lián)系，進(jìn)程與作業(yè)的區(qū)別和聯(lián)系，進(jìn)程的動(dòng)態(tài)性、并行佐、獨(dú)

立性和進(jìn)程的生命周期，進(jìn)程的三種基本狀態(tài)和三種基石狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換，引起進(jìn)程狀態(tài)變

遷的原因，進(jìn)程的相互制約關(guān)系，理解產(chǎn)生進(jìn)程互斥、臨界資源和臨界區(qū)的原因和作用，進(jìn)

程同步的實(shí)例，以及什么是P操作、p操作的主要?jiǎng)幼?，什么是V操作、V操作的主要?jiǎng)幼鳌?/p>

應(yīng)用：并發(fā)執(zhí)行的實(shí)例分析，進(jìn)程狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換以及引起進(jìn)程狀態(tài)變遷的原因，進(jìn)程

互斥的實(shí)例及其實(shí)例分析，信號(hào)燈的取值范圍，如何利用P、V操作來(lái)解決進(jìn)程的互斥與同步

問(wèn)題，信號(hào)燈可以解決的兩類進(jìn)程同步問(wèn)題：合作進(jìn)程的執(zhí)行順序和共享緩沖區(qū)的合作進(jìn)程

的同步，生產(chǎn)者/消費(fèi)者實(shí)例。

（二）進(jìn)程與作業(yè)的區(qū)別與聯(lián)系，進(jìn)程控制與進(jìn)程控制的作用，進(jìn)程控制的四個(gè)基本原語(yǔ)，

共享資源進(jìn)入臨界區(qū)應(yīng)遵循的準(zhǔn)則，線程的概念、線程的特點(diǎn)與狀態(tài)、線程的狀態(tài)與變遷（次

重點(diǎn)）

識(shí)記：什么是原語(yǔ)、進(jìn)程控制的四大基本原語(yǔ)，共享資源進(jìn)入臨界區(qū)應(yīng)遵循的準(zhǔn)則，線

程的概念、特點(diǎn)和狀態(tài)，線程的生命周期圖。

理解：進(jìn)程與作業(yè)的區(qū)別與聯(lián)系，進(jìn)程控制塊（包括PCB作用；PCB內(nèi)容；PCB組織方

式），進(jìn)程控制的作用、原語(yǔ)和進(jìn)程控制的四大基本原語(yǔ)的作用，線程的狀態(tài)及其狀態(tài)變遷（創(chuàng)

建、就緒、運(yùn)行、等待和終止），進(jìn)程與線程的區(qū)別與聯(lián)系，進(jìn)程與子進(jìn)程的關(guān)系與聯(lián)系，線

程與子線程的關(guān)系與聯(lián)系。

應(yīng)用：共享資源進(jìn)入臨界區(qū)應(yīng)遵循的準(zhǔn)則，進(jìn)程與子進(jìn)程的關(guān)系和聯(lián)系，線程與子線程

的關(guān)系和聯(lián)系。

（二）進(jìn)程的延遲，資源共享的兩種可能的方式，鎖和上鎖、開鎖操作,用上鎖原語(yǔ)和開鎖

原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥，進(jìn)程的通信（一般）

識(shí)記：鎖和上鎖、開鎖操作，進(jìn)程通信：進(jìn)程通信的概念，進(jìn)程通信的發(fā)送原語(yǔ)和接收原

語(yǔ)。

理解：進(jìn)程的延遲過(guò)程，延遲喚醒進(jìn)程，資源共享的兩種可能的方式，消息緩沖通信的

作用。

應(yīng)用：用上鎖原語(yǔ)和開鎖原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥，消息緩沖通信的過(guò)程。

第五章資源分配與調(diào)度

一、學(xué)習(xí)日的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步了解和掌握操作系統(tǒng)的資源分配與調(diào)度管理的目的、任務(wù)

和方法，資源分配的機(jī)制和策略，以及死鎖的概念、引起死鎖的原因、解決死鎖問(wèn)題的幾種

策略，死鎖的預(yù)防、避免、檢測(cè)與恢復(fù)。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（-）資源管理的目的和任務(wù)，資源分配策略，死鎖的概念、引起死鎖的原因、解決死鎖的

幾種策略，死鎖的預(yù)防、避免、檢測(cè)與恢復(fù)。（重點(diǎn)）

識(shí)記：資源管理的目的和任務(wù)，死鎖的概念、引起死鎖的原因，產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條

件。

理解：資源分配的幾種主要策略：先請(qǐng)求先服務(wù)策略、優(yōu)先權(quán)調(diào)度策略，產(chǎn)生死鎮(zhèn)的四

個(gè)必要條件，競(jìng)爭(zhēng)與死鎖的區(qū)別，解決死鎖的幾種策略。

應(yīng)用：產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件分析與應(yīng)用，死鎖的預(yù)防方法，死鎖的避免方法〔有序

資源法、銀行算法），死鎖的檢測(cè)方法與死鎖的恢復(fù)方法。

（二）（無(wú)次重點(diǎn)）

記

識(shí)

解

理

應(yīng)

用

（三）資源的分類方法，資源管理的機(jī)構(gòu)和策略，資源描述器，資源信息塊（一般）

識(shí)記：資源的分類方法.資源管理的機(jī)構(gòu)和策略,資源描述器和資源信息塊基本內(nèi)容C

理解：資源描述器和資源信息塊的作用。

應(yīng)用：資源描述器和資源信息塊的實(shí)際應(yīng)用。

第六章CPU調(diào)度

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步了解和掌握操作系統(tǒng)的處理機(jī)的多級(jí)調(diào)度思想與方法，為

什么要研究處理機(jī)調(diào)度，作業(yè)調(diào)度及其調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度和線程調(diào)度的方式、方法。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）批處理系統(tǒng)中的處理機(jī)調(diào)度，多任務(wù)操作系統(tǒng)中的處理機(jī)調(diào)度，多線程操作系統(tǒng)中處

理機(jī)調(diào)度，作業(yè)的狀態(tài)及其狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，作業(yè)調(diào)度的功能，調(diào)度性能的衡量指標(biāo)，作業(yè)調(diào)度

算法，進(jìn)程調(diào)度的功能，進(jìn)程調(diào)度的方式，進(jìn)程調(diào)度的進(jìn)程狀態(tài)變遷圖，進(jìn)程調(diào)度的兀種算

法。（重點(diǎn)）

識(shí)記：批處理系統(tǒng)中的處理機(jī)調(diào)度可分為作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度（即宏觀調(diào)度、微觀調(diào)度）;

多任務(wù)操作系統(tǒng)中的處理機(jī)調(diào)度，如分時(shí)系統(tǒng)和個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中的多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，

可以是進(jìn)程調(diào)度、子進(jìn)程調(diào)度和線程調(diào)度；多線程操作系統(tǒng)中處理機(jī)調(diào)度；作業(yè)的狀態(tài)及其

狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，作業(yè)調(diào)度四大功能，調(diào)度性能的兩個(gè)衡量指標(biāo)，作業(yè)的四種調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)

度的三大功能，進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)，進(jìn)程調(diào)度的兩種方式，進(jìn)程調(diào)度的進(jìn)程狀態(tài)變遷圖，進(jìn)程

調(diào)度的幾種算法。

理解：作業(yè)的四種狀態(tài)及具狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，作業(yè)的四種狀念與作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程狀念的關(guān)系

（區(qū)別與聯(lián)系），作業(yè)調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度的兩種方式（搶占式調(diào)度和非搶占式調(diào)度），進(jìn)程

調(diào)度的進(jìn)程狀態(tài)變遷圖說(shuō)明的進(jìn)程調(diào)度算法，對(duì)進(jìn)程調(diào)度的幾種算法的分析與理解。

應(yīng)用：調(diào)度性能的衡量指標(biāo)的應(yīng)用（包括響應(yīng)時(shí)間/平均響應(yīng)時(shí)間；周轉(zhuǎn)時(shí)間/平均周轉(zhuǎn)

時(shí)間/帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間；等待時(shí)間：開始時(shí)間/結(jié)束時(shí)間/到達(dá)時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間），作業(yè)調(diào)度的四種

算法的應(yīng)用，進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)應(yīng)用，進(jìn)程調(diào)度的兩種方式的應(yīng)用，進(jìn)程調(diào)度的進(jìn)程狀態(tài)變遷圖

的應(yīng)用，進(jìn)程優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法的應(yīng)用，循環(huán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的應(yīng)用，多重時(shí)間片循環(huán)調(diào)度算法

的應(yīng)用。

（二）線程調(diào)度（次重點(diǎn)）

識(shí)記：線程調(diào)度的主要任務(wù)。

理解：線程調(diào)度的算法。

應(yīng)用：無(wú)

（三）作業(yè)控制塊（一般）

識(shí)記：作業(yè)控制塊的作用和作業(yè)控制塊的主要內(nèi)容

理解：無(wú)

應(yīng)用：無(wú)

第七章主存管理

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解和掌握操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理的三種主要的方法：分區(qū)分配、

分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理；理解存儲(chǔ)管理中的基本概念，包括邏輯地址空間與物理地址空間、重

定位、碎片等；讓學(xué)生學(xué)握請(qǐng)求式分頁(yè)系統(tǒng)的原理以及FIFO、OPTIMAL、LRU等頁(yè)面置換

算法；掌握抖動(dòng)的原因以及檢測(cè)解決的方法；理解虛擬存儲(chǔ)器的概念以及實(shí)現(xiàn)方法；理解提

高虛擬存儲(chǔ)器效率的多種方法；了解段頁(yè)式存儲(chǔ)管理以及覆蓋等技術(shù)。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）主存管理的功能，虛擬存儲(chǔ)器的概念與基本思想，地址重定位，主存分配的主要任務(wù)

與策略，分區(qū)存儲(chǔ)管理，頁(yè)式存儲(chǔ)管理，段式存儲(chǔ)管理（重點(diǎn)）

識(shí)記，

1.主存管理的四大功能，虛擬存儲(chǔ)器的概念與基本思想；

2.地址映射，地址重定位；

3.主存管理的三大策略：放置策略、調(diào)入策略和淘汰策略；

4.主存擴(kuò)充，邏輯與物理地址空間（邏輯地址/虛地址、邏輯地址空間/程序空間、物理

地址/實(shí)地址、物理地址空間/內(nèi)存地址空間）的概念；

5.分區(qū)存儲(chǔ)管理的概念，什么是動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理，分區(qū)分配的組織機(jī)構(gòu)：主存資源信

息塊、分區(qū)描述器、自由主存隊(duì)列；分配主存塊、回收主存塊，三種最基本的放置策略；

6.什么是頁(yè)式存儲(chǔ)管理，實(shí)現(xiàn)頁(yè)式系統(tǒng)需要解決的4個(gè)問(wèn)題；什么是頁(yè)表、虛地址結(jié)構(gòu)、

頁(yè)式地址變換，什么是聯(lián)想存儲(chǔ)器，什么是請(qǐng)調(diào)策略，請(qǐng)調(diào)策略需要解決的兩個(gè)問(wèn)題；完整

的頁(yè)表結(jié)構(gòu)，什么是頁(yè)面淘汰策略、置換算法、顛簸：

7.段式系統(tǒng)的特點(diǎn)，什么是段式地址變換，什么是段表，擴(kuò)充功能的段表結(jié)構(gòu)，分段地

址空間，段頁(yè)式地址空間。

理解：

1.虛擬存儲(chǔ)器的核心思想，地址重定位的思想與方法；

2.主存擴(kuò)充，邏輯與物理地址空間（邏輯地址/虛地址、邏輯地址空間/程序空間、物理

地址/實(shí)地址、物理地址空間/內(nèi)存地址空間）的基本思想：

3.動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理的思想、方法；三種最基本的放置策略的思想、方法和區(qū)別；

4.為什么需要頁(yè)式存儲(chǔ)管理，分頁(yè)映像存儲(chǔ)的思想與方法，頁(yè)式地址變換過(guò)程，缺頁(yè)中

斷處理過(guò)程，四種最常用的置換算法及其區(qū)別；

5.段式地址變換過(guò)程；段頁(yè)式存儲(chǔ)管理中的段表、頁(yè)表和主存的關(guān)系。

應(yīng)用：

1.動(dòng)態(tài)地址重定位的實(shí)現(xiàn)過(guò)程與方法，

2.動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理技術(shù)的應(yīng)用：分區(qū)分配的組織機(jī)構(gòu)（主存資源信息塊、分區(qū)描述器、

自由主存隊(duì)列）的應(yīng)用；首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法和最壞適應(yīng)算的應(yīng)用；

3.頁(yè)式存儲(chǔ)管理：分頁(yè)映像存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用，頁(yè)式地址變換過(guò)程的應(yīng)用，請(qǐng)調(diào)策略對(duì)頁(yè)

表的擴(kuò)充，請(qǐng)求分頁(yè)映像存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用，四種置換算法（最佳算法、先進(jìn)先出算法、最久

未使用淘汰算法和最不經(jīng)常使用淘汰算法）的應(yīng)用；

4.段式地址變換的應(yīng)用；段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的應(yīng)用。

（一）存儲(chǔ)保護(hù)，頁(yè)式系統(tǒng)的存儲(chǔ)分配，分頁(yè)原理（地址映射過(guò)程、頁(yè)面大小的選擇、空白

頁(yè)面分配、內(nèi)碎片）：頁(yè)表結(jié)構(gòu)（頁(yè)表基地址寄存器、聯(lián)想寄存器/快表、命中率、有效訪問(wèn)

時(shí)間、分頁(yè)系統(tǒng)中的內(nèi)存保護(hù)）；多級(jí)分頁(yè)（次重點(diǎn)）

識(shí)記：什么是存儲(chǔ)保護(hù)，什么是上下界存儲(chǔ)保護(hù)，分頁(yè)原理。

理解：靜態(tài)地址映射，界限寄存器保護(hù)，分頁(yè)原理技術(shù)中的地址映射過(guò)程、頁(yè)面大小的

選擇、空白頁(yè)面分配、內(nèi)碎片、外碎片。

應(yīng)用：靜態(tài)地址重定位的實(shí)現(xiàn)過(guò)程與方法。

（三）碎片問(wèn)題，拼接技術(shù)（一般）

識(shí)記：什么是碎片問(wèn)題，什么是拼接技術(shù)

理解：各種存儲(chǔ)管理技術(shù)中碎片的區(qū)別。

應(yīng)用：拼接技術(shù)的應(yīng)用；各種存佬管理技術(shù)中解決碎片的策略。

第八章輸入/輸出管理

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步了解和掌握現(xiàn)代操作系統(tǒng)的現(xiàn)代I/O系統(tǒng)的兩個(gè)基本思想:

設(shè)備驅(qū)動(dòng)和與設(shè)備無(wú)關(guān)性；掌握I/O系統(tǒng)的構(gòu)、內(nèi)核I/O子系統(tǒng)的功能以及I/O請(qǐng)求的過(guò)程;

理解I/O設(shè)備的分類、中斷、DMA、通道等內(nèi)容：了解塊設(shè)備、字符設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的原

理和工作方式。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（-）I/O管理的功能，緩沖技術(shù)，設(shè)備分配的原則，獨(dú)享分配，共享分配，虛擬設(shè)備技術(shù)，

I/O控制（重點(diǎn)）

識(shí)記：I/O管理的四大功能；什么是設(shè)備的獨(dú)立性，設(shè)備獨(dú)立性的優(yōu)點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備

的獨(dú)立性；什么是雙緩沖、環(huán)型緩沖和緩沖池，獨(dú)享分配，共享分配，虛擬設(shè)備技術(shù)，通道

方式,DMA方式。

理解：雙緩沖、環(huán)型緩沖和緩沖池的區(qū)別，虛擬設(shè)各技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，通道方式和DMA方式

的實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)。

應(yīng)用：雙緩沖、環(huán)型緩沖和緩沖池的應(yīng)用，虛擬設(shè)各技術(shù)的應(yīng)用，通道方式和DMA方式

的應(yīng)用。

（二）I/O功能模塊的設(shè)干目標(biāo)，設(shè)備控制塊，設(shè)備分配，設(shè)備控制（次重點(diǎn)）

識(shí)記：I/O功能模塊的設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)備控制塊的結(jié)構(gòu)，靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配，設(shè)備分配

算法,循環(huán)測(cè)試I/O方式,I/O中斷方式。

理解：I/O控制的功能，I/O控制的接口程序，設(shè)備處理進(jìn)程。

心^用?JLi

（三）外部設(shè)備的分類，設(shè)備管理的兩個(gè)目標(biāo)（一般）

識(shí)記：外部設(shè)備的分類，設(shè)備管理的兩個(gè)目標(biāo)，什么是設(shè)備轉(zhuǎn)換表

理解：無(wú)

應(yīng)用：無(wú)

第九章文件系統(tǒng)

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步了解和掌握操作系統(tǒng)的文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)和目錄

結(jié)構(gòu)，以及它們之間的關(guān)系；掌握文件存儲(chǔ)器空閑區(qū)管理的方法以及文件系統(tǒng)的性能優(yōu)化方

法；理解文件的概念、類型等內(nèi)容，以及單級(jí)、兩級(jí)目錄的結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點(diǎn)；了解常用操作系

統(tǒng)的文件系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）文件的物理結(jié)構(gòu)；文件系統(tǒng)的組織；文件保護(hù)；文件存儲(chǔ)器空閑區(qū)管理；（重點(diǎn)）

識(shí)記：

1.文件的物理結(jié)構(gòu)：連續(xù)文件、串聯(lián)文件、文件映照、隨機(jī)文件；

2.文件存儲(chǔ)器空閑區(qū)管理：位示圖，空閑文件目錄，空閑塊鏈；

理解：文件物理結(jié)構(gòu)的比較

應(yīng)用：文件的物理結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，位示圖、空閑文件目錄和空閑塊鏈的應(yīng)用。

（二）文件與文件系統(tǒng)的概念，文件的邏輯結(jié)構(gòu)，文件目錄結(jié)構(gòu)；（次重點(diǎn)）

識(shí)記：1.文件概念（包括文件結(jié)構(gòu)、文件屬性、文件操作、文件類型）。

2.文件的邏輯結(jié)構(gòu)：流式文件，記錄式文件。

3.文件的存取方式：順序存取、直接存取、索引存取。

4.文件目錄結(jié)構(gòu)：目錄概念（按名存取、FCB和目錄項(xiàng)、對(duì)目錄的操作、目錄的內(nèi)容）;

單級(jí)目錄，兩級(jí)目錄，樹形結(jié)構(gòu)目錄：

5.文件的共享與安全保護(hù)；

理解：文件的共享與安全保護(hù)；存取權(quán)限的類型及其驗(yàn)證方法。

應(yīng)用：存取權(quán)限的類型及其驗(yàn)證方法的應(yīng)用。

（三）文件的完整性，文件操作（一般）

識(shí)記：文件的完整性，文件操作

理解：文件的完整性與文件操作的作用

應(yīng)用：文件使用

第三部分有關(guān)說(shuō)明與實(shí)施要求

一、考核的能力層次表述

本大綱在考核目標(biāo)中，按照“識(shí)記”、“理解”、“應(yīng)月”三個(gè)能力層次規(guī)定其應(yīng)達(dá)到的能

力層次要求。各能力層次為遞進(jìn)等級(jí)關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：

識(shí)記：能知道有關(guān)的名詞、概念、知識(shí)的含義，并能正確認(rèn)識(shí)和表述，是低層次的要求。

理解：在識(shí)記的基礎(chǔ)匕能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關(guān)概念、

原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。

應(yīng)用：在理解的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學(xué)過(guò)的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)

分析和解決有關(guān)的理論問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題，是最高層次的要求。

二、自學(xué)方法指導(dǎo)

1、在開始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關(guān)這一章的考核知識(shí)點(diǎn)及對(duì)知識(shí)點(diǎn)

的能力層次要求和考核目標(biāo)，以便在閱讀教材時(shí)做到心中有數(shù)，有的放矢。

2、閱讀教材時(shí)，要逐段細(xì)讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)基本概念必

須深刻理解，對(duì)基本理論必須徹底弄清，對(duì)基本方法必須牢固掌握。

3、在自學(xué)過(guò)程中，既要思考問(wèn)題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方

法等加以整理，這可從中加深對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知、理解和記憶，以利于突出重點(diǎn)，并涵蓋整個(gè)內(nèi)

容，可以不斷提高自學(xué)能力。

4、完成書后作業(yè)和適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)練習(xí)是理解、消化和鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決

問(wèn)題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習(xí)之前，應(yīng)認(rèn)真閱讀教材，按考核目標(biāo)所要求的不同層

次，掌握教材內(nèi)容，在練習(xí)過(guò)程中對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實(shí)際和

具體問(wèn)題具體分析，解題時(shí)應(yīng)注意培養(yǎng)邏輯性，針對(duì)問(wèn)題圍繞相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行層次（步驟）

分明的論述或推導(dǎo)，明確各層次（步驟）間的邏輯關(guān)系。

三、對(duì)社會(huì)助學(xué)的要求

課時(shí)分配表

章次內(nèi)容學(xué)時(shí)

1操作系統(tǒng)緒論2

2操作系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)2

3用戶界面2

4并發(fā)處理12

5資源分配與調(diào)度6

6CPU調(diào)度6

7存儲(chǔ)管理8

8I/O系統(tǒng)6

9文件系統(tǒng)6

10復(fù)習(xí)2

合計(jì)54

四、教材與參考書

教材：龐麗萍編著.操作系統(tǒng)原理.華中