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1、湖北省高等教育自学考试大纲湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：计算机操作系统 课程代码：8014第一部分第一部分 课程性质与目标课程性质与目标一、课程性质与特点一、课程性质与特点 1课程性质课程性质 计算机操作系统既是计算机科学与技术专业的一门极其重要的专业核心 课程，又是计算机专业的重要基础课程。该课程的学习，将直接影响到学生的分析 问题能力、设计能力和抽象思维能力的培养。 2 2课程特点课程特点 计算机操作系统与计算机硬件和计算机的用户联系非常紧密，一方面它要管 理计算机的所有软件和硬件资源；另一方面，它要为用户提供使用计算机的方便的 环境和友好的界面。 计算机操作系统课程是介绍这两个方面
2、的理论与方法，所 以， 计算机操作系统课程的特点是既包含理论，又包含应用方法。学习理论需 要高度的抽象思维能力，才能真正理解和掌握计算机操作系统管理计算机的所有软 件和硬件资源的思维方法；同时，又要通过具体的实践，设计一些模拟实验，并上 机调试运行，才能理解和掌握其精神实质；另一方面，还要通过熟练使用一个操作 系统，才能掌握操作系统是如何为用户使用计算机提供方便的。 二、课程目标与基本要求二、课程目标与基本要求 计算机操作系统课程的教学目标是让学生掌握操作系统的功能、操作系 统的作用、操作系统的组成原理、操作系统的设计思想、设计原理和设计方法，学 会分析现有操作系统的设计技术和实现技术，并学会
3、运用操作系统中相关的数据和 算法解决有关的实际问题。 计算机操作系统课程的基本要求是：要求学生结合一个操作系统实例 （最好是 LINUX 或者 UNIX）来学习操作系统原理，并尽可能地独立采用 C 或者其 他高级语言编写程序，完成一个或多个实验（最好是进程调度、内存分配等实验） ； 要求学生通过这门课程的学习，培养自己的抽象思维能力和软件设计能力，以及发 现问题、分析问题和解决问题的能力。 三、与本专业其他课程的关系三、与本专业其他课程的关系 计算机操作系统课程的前期课程有高级语言程序设计、汇编语言程序设 计、数据结构、离散数学、计算机组成原理等基础课程。同时， 计算机操作系统 课程又是学习计
4、算机网络、计算机体系结构、软件工程、 计算机操作系统课程 设计等课程的基础。第二部分第二部分 考核内容与考核目标考核内容与考核目标第一章第一章 操作系统绪论操作系统绪论一、学习目的与要求一、学习目的与要求 通过本章的学习，让学生初步了解和掌握操作系统的基本概念、目的和在计算机系统中 的地位，了解在计算机的发展过程中出现的各种不同类型的操作系统以及它们的特点，了解 常用的操作系统以及这些操作系统的现状。本章作为了解内容，要求学生以自学为主。 二、考核知识点与考核目标二、考核知识点与考核目标 （一）操作系统的概念，操作系统的主要功能和基本特征，操作系统的三大基本类型及其特点（重点）（重点） 识记：
5、识记： 1操作系统概念。 2操作系统的主要功能：总体来看是两大重要功能，即管理计算机系统的四大资源和 为用户提供使用计算机系统的接口。具体而言包括处理机管理、存储器管理（即内部存储器 管理） 、外部设备管理（即 I/O 管理）和文件系统（即计算机系统的软件资源的管理） ，以及 为用户使用计算机系统提供方便（即提供接口功能） 。操作系统在计算机系统中的地位；操 作系统的三大基本类型。 3操作系统的三大基本特征：并发性、共享性和不确定性。 理解：理解： 1批处理操作系统,包括:单道批处理系统(单道批处理过程、单道程序、常驻管理程序)； 多道批处理系统（多道批处理系统过程、多道程序、多道程序的优点、
6、并行和并发） 。 2分时操作系统,包括分时系统的目的；时间片；分时系统的基本原。 3实时操作系统，包括实时操作系统的特点及其与其他操作系统的区别。 应用：应用： 1从多个不同的角度去理解什么是操作系统。 2清楚批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统三者的区别。 （二）操作系统的发展历程，其他类型的操作系统（次重点）（次重点） 识记：识记：个人操作系统，网络操作系统，分布式操作系统，嵌入式操作系统等。 理解：理解： 1网络操作系统和分布式操作系统的核心区别与联系。 2操作系统的发展历程 应用：应用：会使用 Windows 操作系统。 （三）常用操作系统介绍（一般）（一般） 识记识记：Wind
7、ows 操作系统、UNIX 操作系统、LINUX 操作系统 理解：理解：理解上述三种常用操作系统的特点。应用：应用：会使用 Windows 操作系统。在本课程的实验教学、考核过程中，根据考核点的实际环境也可以考核 UNIX 操作系统或者 LINUX 操作系统的具体操作应用。 第二章 操作系统的逻辑结构简介一、学习目的与要求一、学习目的与要求 通过本章的学习，让学生初步了解和掌握操作系统的逻辑结构、操作系统虚拟机的概念、中断与中断响应过程。 二、考核知识点与考核目标二、考核知识点与考核目标 （一）操作系统的虚拟机概念、操作系统的逻辑结构、处理机的状态、中断与中断响应 （重点）（重点）识记：识记：
8、分层操作系统结构，处理机的核态、管态和用户态（目态） 。 理解：理解：操作系统的层次结构，操作系统是对计算机硬件（裸机）的扩充，处理机的三种 状态极其作用，中断的 5 种类型、中断的进入、中断处理。 应用：应用：中断的进入（包括保护和恢复现场、程序状态字、中断响应和向量中断） 、中断处理（重点是程序性中断事件的处理、外部中断事件的处理和外部设备中断事件的处理）（二） （无次重点）（无次重点） （三）客户/服务器模型、存储器的组织（重点是多级存储器体系） 、系统核与核外各层（一（一 般）般） 识记识记：客户/服务器模型与系统核外各层（存储管理层、I/O 处理层、文件存取层、调度 和资源分配） 理
9、解：理解：主存储器的类型、存储器的组织（重点是多级存储器体系） 、 应用：应用：（无）第三章第三章 操作系统的用户界面操作系统的用户界面一、学习目的与要求一、学习目的与要求 通过本章的学习，让学生初步了解和掌握操作系统为用户提供的工作环境，包括操作系统的生成与系统启动、操作系统为用户提供的几种用户界面。 二、考核知识点与考核目标二、考核知识点与考核目标 （一）操作系统为用户提供的几种用户界面（重点是系统调用） （重点）（重点）识记：识记：操作系统为用户提供的几种用户界面。 理解：理解：系统调用的执行过程。 应用：应用：系统调用与机器的管态和目态之间的转换关系。（二）什么是作业、作业的四个作业步
10、以及各个作业步之间的关系 （次重点）（次重点） 识记：识记：作业的概念、作业的四个作业步、每个作业步运行的结果。 理解：理解：各个作业步之间的关系。 应用：应用：操作系统提供的运行一个用户程序的全过程：编辑、编译、连接、执行等四个过 程。 （三）操作系统的生成与启动（包括初始引导、核心初始化、系统初始化） （一般）（一般） 识记识记：操作系统的生成与启动的基本概念，什么是系统初启（系统引导） 。 理解：理解：系统引导的三个阶段：初始引导、核心初始化、系统初始化，以及它们之间的关系。应用：（无）应用：（无）第四章 并发处理与进程 一、学习目的与要求一、学习目的与要求 通过本章的学习，让学生初步了
11、解和掌握程序的并发活动和并发程序的概念与特点，进 程的基本概念以及进程控制块（PCB）等；掌握进程的基本状态以及转换时机、进程控制、 进程调度方式、上下文切换的内容；掌握进程通信的方法等内容；了解不同操作系统的进程 机制和协同进程的通信方法。另外，还应该通过本章的学习，掌握线程的概念以及线程和进 程的区别；掌握用户线程和内核线程的定义、区别；掌握多线程模式下用户线程和内核线程 的关系。 二、考核知识点与考核目标二、考核知识点与考核目标 （一）并发程序的三大特点、进程的定义、进程的类型、进程的三种基本状态、进程控制块、进程的互斥与同步。 （重点）（重点）识记：识记：并发程序的三大特点、进程的定义
12、、进程的类型、进程的三种基本状态（就绪、 运行和等待） ，进程状态变迁图，进程控制块的主要内容，进程互斥的概念、临界资源和临 界区，信号灯，进程同步的概念。 理解：理解：并发程序的三大特点（失去程序的封闭性、程序与计算不再一一对应、程序并发 执行的相互制约性）与程序顺序执行的关系、产生的原因、并发执行的实例等，以及进程的 定义等；进程与程序的区别和联系，进程与作业的区别和联系，进程的动态性、并行性、独 立性和进程的生命周期，进程的三种基本状态和三种基本状态的相互转换，引起进程状态变 迁的原因，进程的相互制约关系，理解产生进程互斥、临界资源和临界区的原因和作用，进 程同步的实例，以及什么是 P
13、操作、P 操作的主要动作，什么是 V 操作、V 操作的主要动作。应用：应用：并发执行的实例分析，进程状态的相互转换以及引起进程状态变迁的原因，进程互斥的实例及其实例分析，信号灯的取值范围，如何利用 P、V 操作来解决进程的互斥与同步问题，信号灯可以解决的两类进程同步问题：合作进程的执行顺序和共享缓冲区的合作进程的同步，生产者/消费者实例。（二）进程与作业的区别与联系，进程控制与进程控制的作用，进程控制的四个基本原语，共享资源进入临界区应遵循的准则，线程的概念、线程的特点与状态、线程的状态与变迁 （次重点）（次重点） 识记：识记：什么是原语、进程控制的四大基本原语，共享资源进入临界区应遵循的准则
14、，线 程的概念、特点和状态，线程的生命周期图。 理解：理解：进程与作业的区别与联系，进程控制块（包括 PCB 作用；PCB 内容；PCB 组织方 式） ，进程控制的作用、原语和进程控制的四大基本原语的作用，线程的状态及其状态变迁 （创建、就绪、运行、等待和终止） ，进程与线程的区别与联系，进程与子进程的关系与联 系，线程与子线程的关系与联系。 应用：应用：共享资源进入临界区应遵循的准则，进程与子进程的关系和联系，线程与子线程 的关系和联系。 （三） 进程的延迟，资源共享的两种可能的方式，锁和上锁、开锁操作，用上锁原语和开 锁原语实现进程互斥，进程的通信（一般）（一般） 识记识记：锁和上锁、开锁
15、操作，进程通信：进程通信的概念，进程通信的发送原语和接收原 语。 理解：理解：进程的延迟过程，延迟唤醒进程，资源共享的两种可能的方式，消息缓冲通信的作用。应用：应用：用上锁原语和开锁原语实现进程互斥，消息缓冲通信的过程。第五章第五章 资源分配与调度资源分配与调度 一、学习目的与要求一、学习目的与要求 通过本章的学习，让学生初步了解和掌握操作系统的资源分配与调度管理的目的、任务和方法，资源分配的机制和策略，以及死锁的概念、引起死锁的原因、解决死锁问题的几种策略，死锁的预防、避免、检测与恢复。 二、考核知识点与考核目标二、考核知识点与考核目标 （一）资源管理的目的和任务，资源分配策略，死锁的概念、
16、引起死锁的原因、解决死锁的几种策略，死锁的预防、避免、检测与恢复。 （重点）（重点）识记：识记：资源管理的目的和任务，死锁的概念、引起死锁的原因，产生死锁的四个必要条 件。 理解：理解：资源分配的几种主要策略：先请求先服务策略、优先权调度策略，产生死锁的四 个必要条件，竞争与死锁的区别，解决死锁的几种策略。 应用：应用：产生死锁的四个必要条件分析与应用，死锁的预防方法，死锁的避免方法（有序资源法、银行算法） ，死锁的检测方法与死锁的恢复方法。（二） （无次重点）（无次重点） 识记：识记： 理解：理解： 应用：应用： （三）资源的分类方法，资源管理的机构和策略，资源描述器，资源信息块 （一般）（一般） 识记识记：资源的分类方法，资源管理的机构和策略，资源描述器和资源信息块基本内容。 理解：理解：资源描述器和资源信息块的作用。 应用：应用：资源描述器和资源信息块的实际应用。第六章第六章 CPUCPU 调度调度 一、学习目的与要求一、学习目的与要求 通过本章的学习，让学生
