《操作系统》课程的本科教材之研究.pdf

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1、第3 0 卷第5 期西南民族大学学报自然科学版J o u r n a lo f S o u t h w e s tU n i v e r s i l 3 f o rN a t i o n a l i t i e sN a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n文章编号：1 0 0 3 2 8 4 3(2 0 0 4)0 5 0 6 8 6 0 3操作系统课程的本科教材之研究秦沿海(西南民族大学计算机科学与技术学院，成都6 1 0 0 4 1)摘要：通过对某些使用较为广泛的操作系统教材进行分析和评价，结合学生的具体情况，提出了一种选择f 或编写)操作系统教材的构想

2、关键词：操作乐统；课程；教学；教材中图分类号：0 6 4 2文献标识码：A从计算机专业操作系统课程的教材中可以看出万变不离其综，都是围绕着操作系统的原理，着重讨论操作系统的五大管理功能：处理机管理(进程管理)、存储器管理、外围设备管理、文件管理和作业管理(目前又称为用户接口)但是这些教材(也包括同一教材的不同版本)普遍存在着以下几个方面的区别：偏重理论研究还是偏重具体实现方法讨论、采用何种具体的操作系统作为实例、如何引入新技术、是否舍去已经淘汰的内容通过对教材的发展变化过程的研究，可以使我们更好地选择适合学生培养目标的教材，乃至于编写出适合学生需要的教利或讲义1操作系统教材的变化过程目前，使用

3、比较广泛的教材有汤子瀛等编写、西安电子科技大学出版社出版的计算机操作系统f 以一F 简称汤本)及孙钟秀主编、高等教育出版社出版的操作系统教程(以下简称孙本)等，下面就来分析这两种教材的发展变化1l计算机操作系统的演变主要版本有1 9 8 4 年1 1 月第一版、1 9 9 2 年5 月第二版、1 9 9 6 年1 2 月新一版、2 0 0 1 年8 月新二版f 又称修订版)1 9 8 4 年1 1 月第一版是在1 9 8 1 年2 月操作系统原理的基础上做出了较大的修改，仍以操作系统原理为主，把R T O S 系统换为U N I X 系统全书共分十章，原理部分共六章、实例部分分为四章第一章操作

4、系统引论，第二章进程及处理机管理，第三章作业管理，第四章存储管理，第五章设备管理，第六章文件管理第七章U N I X存储器管理，第八章U N I X 设备管理，第九章U N I X 文件系统，第十章U N 进程管理与控制1 9 9 2 年5 月第二版在内容上做了较多的更新，除了原理部分外，增加了多处理机操作系统和网络操作系统与分布式操作系统，实例部分由U N I X 系统V 来取代原来的U N I Xv 6，全书分为十章，第一章操作系统引论，第二章进程管理，第三章作业管理，第四章存储器管理，第五章I O 设备管理，第六章文件管理，第七章多处理机操作系统，第八章网络操作系统与分布式操作系统，第九

5、章u N I x 系统V 的内部结构，第十章S H E L L 1 9 9 6 年1 2 月新一版对该教材进行了重写，调整了该教材的结构，由原来的1 0 章改为1 5 章同叫，也对教材的内容做了较全面的更新，其内容基本上能反映出9 0 年代初期和中期的O S 发展情况，即对9 0 年代推出的O S 中所采用的新方法和新技术大都在教材中有所反映全书分为1 5 章，第1 章操作系统引论第2 章进程的描述与控制，第3 章进程的同步与通信，第4 章调度与死锁，第5 章存储器管理，第6 章虚拟存储器，第7 章设备管理，第8 章文件系统，第9 章磁盘存储器管理，第1 0 章操作系统接口，第1 l 章网络操

6、作系统的构成与服务，第1 2 章分布式操作系统，第1 3 章U N I X 进程控制子系统，第1 4 章U N I X 文件子系统，第1 5 章W i n d o w s 操作系统的使用2 0 0 1 年8 月新二版(又称修订版)再次调整了教材的结构删除了部分内容，如：分布式操作系统、多处理机收稿日期：2 0 0 4-0 7-1 3作者简介；秦沿海(1 9 5 7、，勇，西南民旅大学计算机科学与技术学院副救授 万方数据第5 期秦沿海：操作系统课程的本科教材之研究6 8 7操作系统；1 2 W i n d o w s 操作系统的使用增加了。些在9 0 年代引入或广泛使用的技术，如：微内核O S

7、结构、线程的控制与通信、数据一致性、系统容错技术、系统安全性等全书分为1 0 章，第l 章操作系统引论，第2 章进程管理，第3 章处理机调度与死锁，第4 章存储器管理，第5 章设备管理，第6 章文件管理，第7 章操作系统接口第8 章嗍络操作系统，第9 章系统安全性，第l o 章U N I X 系统内核结构1 2 各种教材的评价从汤本的演变过程中，我们可以得出如下结论：第二版对第一版的修改基本上是成功的，既保留了其经典内容，又增加了一定的新知识、新技术，而新版可以说是一个较为失败的版本，主要表现在采用，一个未被广泛使用的操作系统实例：O S 2，以及W i n d o w s 操作系统的使用，同

8、时采用抽象数据计算取代了具体数据计算新二版则回归到第二版的思路上，是一个较好的版本，既着重于传统操作系统基本概念、摹本技术、基本冉法的阐述，又融合现代操作系统最新技术发展和应用的讨论，着眼于操作系统学科知识体系的系统性、先进性和实用性把操作系统成熟的基本原理与当代具有代表性的具体实例；操作系统的设计原理与操作系统的实现技术；操作系统的理论知识与操作系统的实践实习紧密地结合起来2 各种教材对学生的基本要求可以说不同的汁算机专业学生(这里主要是指不同高校的计算机专业学生)对教材有不同的需求，同理，不同的教利对学生也有不同的要求作为操作系统这门课程的教材，有些教材偏重于原理方面的叙述，要求学生掌握操

9、作系统的基木工作原理而有些教材偏重 二操作系统的设计实现，要求学生在掌握基本工作原理的基础上能够编写出具体的稗序来实现其算法：有些教材采用了大量的枯燥文字描述抽象的概念、而有些教材利用大量的具体数据f 实例计算)把原本抽象的概念以具体的形象描述出来，虽然这些实例的计算由于受到很多假设条件的限制与真实的情况相差甚远对十汤本而言，主要偏霞于原理方面的叙述，要求学生掌握操作系统的基本工作原理，从其版本的变化过程来看，早期版本利用一些具体数据进行实例计算，后来又演变成了利用抽象数据进行实例计算，最后再次回归到早期版本的情况(虽然还保留了一些抽象数据计算)，我在使用该教材授课时一直将早期版本的一些实例保

10、留F 来，利用一些具体数据进行实例计算，从而使学生在具体数据计算的环境中，轻松掌握操作系统的基本工作原理，轻松体会操作系统的那些抽象概念3 适合我校学生的教材构想从我校计算机专业学生的实际情况来看，对其要求与一。流名牌高校的计算机专业学生还有定的差距因此，在达到教学大纲要求的前提下，如何选择(或编写)一种合适的教材，如何对教学内容进行合理的取台，是我们所要面对的一个问题。个合适的教材应该具有如下特点：概念清晰，观点较高；注重发展，材料更新：深入浅出，便于自学；内容精选，取台得当；难点分散，体系合理我所考虑的教材即要结合现有教材的优点，又要有自己的特点蚍汤本的修订版为蓝本，优化其经典内容增加新的

11、知识点利用一些具体数据进行实例计算，以加深对操作系统的抽象概念的理解具体设想是：争郫共分为两火部分，一是原理部分，二是实例介绍其中原理部分以操作系统的五大管理功能为主线，分为操作系统引论、处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、作业管理和系统安全等七章；实例部分主要以当前流行的操作系统u N I x 和w m d o w s 为例，分为两章具体内容如下：操作系统引论：操作系统的目标和作用，操作系统的产生和发展，操作系统的基本类型，操作系统的基本特性，操作系统的主要功能；万方数据6 8 8西南民族大学学报。自然科学版第3 0 卷处理机管理：进程的基本概念，进程控制原语，进程互斥与同步，进程通

12、信，线程概念，处理机调度，死锁的概念，死锁的预防和避免，死锁的检测与解除：存储器管理：空间及地址，分区、分页、分段存储管理，虚拟存储器概念及实现，段页式存储管理；殴各管理：计算S J t u o 系统结构，I 0 控制方式，通道基本概念，缓冲区管理技术，虚拟设备，设各分配，殴各处理，磁盘驱动调度技术，廉价磁盘冗余阵列技术：文件管理：文仲和文件系统，文件结构，文件组织，目录管理，文件存储空间管理，文件保护与共享，文件操作，文件系统结构：作业管理：分为作业控制和作业调度两部分。其中作业控制又称为用户接口，主要内容有命令接I (键盘命令、作业控制语言)、程序接口(系统调用)，作业调度主要介绍几种调度

13、算法及算法评价：系统安全：基本概念，数据加密技术，认证技术，访问控制技术，网络防火墙技术，数据一致性控制，数据各份技术；u N I x 系统及其使用；W i n d o w s 系统实例研究4 结束语操作系统是计算机系统的重要组成部分，是最重要的计算机系统软件，同时也是最活跃的学科之+，其发展极为迅速操作系统课程是计算机专业的一门核心课程，为了更好地学习和透彻地理解操作系统的基本原理和计算机系统的运作过程，一本合适的操作系统教材显得十分重要参考文献：【1 1场子瀛，杨成忠，等讣算机操作系统【M 西北电讯工程学院出版社，1 9 8 4 2 J汤于瀛，杨成忠，等计算机操作系统(第二版)【M】西安电

14、子科技大学出版社，1 9 9 6 3】汤子瀛，哲风屏，等计算机操作系统I l V l 西安电子科技大学出版社，1 9 9 9 1 4 I汤子瀛，哲风屏，等计算机操作系统(修订版)I M l 西安电子科技大学出版社，2 0 0 11 5】孙钟秀操作系统教程【M】北京：高等教育出版社，1 9 8 91 6 l孙钟秀操作系统教程(第二版)M 1 北京高等教育出版社，1 9 9 5【7 I孙钟秀操作系统教程(第三版)f M l 北京高等教育出版社，2 0 0 31 8】王万森计算机操作系统原N I M I 北京：高等教育出版社，2 0 0 1R e s e a r c ho f t e a c h i

15、 n gm a t e r i a lo f t h ec o u r s e O p e r a t i n gS y s t e m Q I NY a n-h a l(C o l l e g eo f C o m p u t e rS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y，S o u t h w e s t U n i v e r s i t y f o r N a t i o n a l i t i e s，C h e n g d u6 1 0 0 4 1)A b s t r a c t：B ya n a l y s i sa n da p p r a

16、 i s a lo fs o m ew i d e l y。u s e dt e a c h i n gm a t e r i a lo ft h ec o u r s e”O p e r a t i n gS y s t e m”，a n dc o m b i n i n gt h es t u d e n t s c o n c r e t ec o n d i t i o n s，W Cp u tf o r w a r dat r a i no ft h o u g h ta b o u tt h ec h o i c eo rc o m p o s i t i o no f t h e

17、t e a c h i n gm a t e r i a lf o rt h ec o u r s eK e yw o r d s：o p e r a t i n gs y s t e m；c o u r s e；t e a c h i n g；t e a c h i n gm a t e r i a l 万方数据操作系统课程的本科教材之研究操作系统课程的本科教材之研究作者：秦沿海作者单位：西南民族大学计算机科学与技术学院,成都,610041刊名：西南民族大学学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF SOUTHWEST UNIVERSITY FOR NATIONALITIES(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：2004,30(5)参考文献(8条)参考文献(8条)1.孙钟秀 操作系统教程 20032.孙钟秀 操作系统教程 19953.孙钟秀 操作系统教程 19894.王万森 计算机操作系统原理 20015.汤子瀛;哲凤屏 计算机操作系统 20016.汤子瀛;哲凤屏 计算机操作系统 19997.汤子瀛;杨成忠 计算机操作系统 19968.汤子瀛;杨成忠 计算机操作系统 1984 本文链接：http:/