2022年《操作系统》教学设计方案 .pdf

操作系统教学设计方案总学时： 64 理论： 48 实践 16 一、课程培养目标总体目标：操作系统是计算机专业的重点课程，是一门理论与实践紧密结合的课程。通过本课程的学习，理解和掌握计算机核心软件 操作系统的工作原理，为研究计算机系统的最佳资源利用和研发高效率应用软件打下坚实的基础。针对合训学员要求学员通过本课程学习，能理解操作系统概念及实现原理，培养操作系统应用，维护、管理能力。能力目标：1、 具备阐述多道程序设计技术中操作系统各个子系统工作原理能力。2、 深入掌握操作系统原理，通过系统组成模块的实验，培养初步的系统分析与设计能力。3、 具备设计高效应用软件的思维能力。4、 具备扩充操作系统简单功能模块的能力。二、学情分析1、 此课程的教学主体为已经学习了程序设计基础、 数据结构 、 计算机组成原理等几门专业课的计科专业的学生，有相当学科基础，在此基础上讲解操作系统比较方便。2、 操作系统 周课时为4，其中理论和本课程是一门理论性、实践性和技术性很强的课程。以课堂讲授为主，采用多媒体教学手段，重视实践，重点培养学生使用操作系统系统调用编程的能力、激发学生学习的气氛。三、教材的选择、分析与内容取舍教材选择：教材一：国防科大操作系统中国人民邮电出版社这个本教材2009 年 5 月出版，全书共九章，每章讲解操作系统的一个部分，教材特点：抽离剥茧、详略得当将操作系统中最重要的几部分拿出来详细讲解。教学内容安排：内容实践课时操作系统概述2 操作系统概述2 中断系统2 操作系统结构与界面2 进程描述与状态2 进程控制与调度）2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 并发执行问题4 同步与互斥实现方法4 进程同步与通讯4 死锁4 连续存储管理、页式管理4 段式存储管理与虚存2 页面替换策略2 设备控制使用方法2 文件与文件目录2 文件系统2 线程与用户级线程实现2 核心级线程及线程调度2 分布式系统2 合计48 实验安排（一）实验1安装 Linux 1实验类型：操作2实验目的：掌握在PC 上安装 Linux 操作系统的方法。3实验内容：在微机上安装Linux, 学习如何启动Linux 系统，了解Linux 多引导其的配置。4仪器设备：微机5考核方式：查看是否安装成功。（二）实验2bash脚本编程1实验类型：验证2实验目的：了解bash脚本3实验内容：脚本编程简介4仪器设备：linux 环境微机5考核方式：上交报告（三）实验3观察 Linux 行为1实验类型：验证2实验目的：了解Linux 下 C 语言程序设计3实验内容：编写一个程序，用来获得内核参数（任意的参数均可）。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4仪器设备：linux 环境微机5考核方式：上交报告（四）实验4实现 Linux 命令解释器1实验类型：设计2实验目的：实现简单交互程序3实验内容：分析、运行myshell,扩充 myshell 的功能，添加重定向和管道功能。4仪器设备：linux 环境微机5考核方式：上交报告（五）实验5内核模块1实验类型：设计2实验目的：了解Linux 内核编程基础3 实验内容： 设计一个模块， 改模块的功能是列出系统中所有内核线程的程序名、PID 号和进程狂态。4仪器设备：linux 环境微机5考核方式：上交报告（六）实验6进程调度1实验类型：设计2实验目的：通过熟悉并修改Linux 的进程调度策略，比较新的调度策略与原有调度策略的行为差异，掌握Linux 调度机制的实现策略。3实验内容：自定义一种新的调度策略，通过修改Linux 的调度策略，比较两种策略的运行效率。4仪器设备：linux 环境微机5考核方式：上交报告（七）实验7简单设备驱动1实验类型：设计2实验目的：理解Linux 设备驱动程序的基本知识，掌握设备驱动程序的编写原则和过程，学习编写简单驱动程序，并进行测试。3实验内容：理解内核模块、设备驱动的结构，设备驱动中的并发控制等内容，编写一个简单的驱动程序。4仪器设备：linux 环境微机5考核方式：上交报告（八）实验8proc 文件系统编程1实验类型：设计2实验目的：了解Linux 内核编程基础3实验内容：不使用模块参数的方式，通过proc 文件系统实现用户态和核心态名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 通信，进程的pid 由 proc 文件传入，进程家族信息也通过proc 文件访问。4仪器设备：linux 环境微机5考核方式：上交报告参考教材：http:/ 操作系统 （第三版）汤小丹西安电子科技大学出版社操作系统考研辅导教程(计算机专业研究生入学考试全真题解) 郝文化电子科技大学Linux 操作系统内核实习 ，潘登译，机械工业出版社，2002 年Linux 内核代码情景分析上下册，胡希明毛德操，浙江大学出版社，2001 边学边干Linux 内核指导李善平等，浙江大学出版社，2002 四、教学组织1、 教学内容的编排（教学计划 ）2、 教学方法设计1）科学系统地设计教学内容和方法：通过观察Windows 蓝屏了解 “ 现场 ” 概念、通过使用任务管理器理解“ 并发 ” 概念、通过分析“ 虚存文件 ” 理解存储系统等等，不断启发学生思考可能的解决方法，细致分析和比较各种不同方法的差异和适用性，层层推进，在师生互动和共同思考中讲授和理解知识。不仅如此，我们注意在上机实践的各种机会，鼓励学生自发地发现操作系统相关的问题和解决问题的各种方法，以加深他们对知识点的理解和综合应用。倡导发现学习，培养学生自主学习能力：操作系统的机制和策略在许多方面都模拟了现实社会的管理行为，课程教学使用启发式教学方法并通过示范、展示等形式解释操作系统概念、原理和方法， 在课堂和实验中引导学生分析现实案例、发现新知识。课程中设置吃饭、坐车、买票等各种不同排队场景，帮助他们理解操作系统中的任务、存储、磁盘、设备等管理策略和机制，让学生自主发现操作系统的其他调度策略和机制实践课程以Linux 操作系统作为实践平台：使学生能够运用所学的原理知识，编写高效率的应用程序或进行复杂系统管理。对于技术类学员进而能分析Linux系统的源码结构、功能设计和算法实现，系统地了解操作系统的设计和实现思路。3、 教学组织形式1） 本课程是一门理论性、实践性和技术性很强的课程。以课堂讲授为主五、教学环节1、课堂教学教师必须做到以下几点：1）认真备课，简化算法，鼓励部分学生实现算法。2）主观培养学生的创新意识，激发学生的求知欲和思维活力，形成开放式教学名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 环境。2、课程组活动1）集体备课、制定大纲、教学计划、教案2）试讲3）教学法研讨六、考核办法以定量方式呈现评价结果，采用闭卷笔试、 实验报告和平时作业及课程记录共同作为最终课程考核结果。总成绩= 平时成绩（ 20%）+实验报告（ 30%）+闭卷笔试（ 50%）平时成绩 = 作业（ 50%）+课程状态（回答问题次数、上课精神饱满度等）（50%）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -