课程简介
一、本课程共有145个教学微视频，共7章,课程习题1100余题,视频总时长达1700分钟。
二、本课程共64个学时,4学分; 在线课程学分为2学分。
三、 本课程内容共分为7个模块,第一模块内容为操作系统引论;第二模块内容为操作系统硬件基础；第三模块为进程管理；第四模块为存储器管理；第五模块为设备管理、第六模块为文件管理，第七模块内容为实践环节。配套线下教材为《计算机操作系统》，赵伟华，刘真，周旭，贾刚勇，张梅，西安电子科技大学出版社，2018;
四、教学计划如下:
(1)教学内容+课时
| 教学内容 | 讲课时数 | 自学时数 | 习题课 | 讨论时数 |
| 操作系统引论 | 5 | 2 | 1 | 2 |
| 操作系统硬件基础 | 1 | 10 | 0 | 0 |
| 进程管理 | 12 | 10 | 1.5 | 7 |
| 存储器管理 | 7 | 8 | 1 | 5 |
| 设备管理 | 5 | 5 | 0.5 | 2 |
| 文件管理 | 8 | 8 | 1 | 8 |
| 合计 | 37 | 43 | 5 | 22 |
五、授课方式介绍
本课程采用两种教学方式：一是线上MOOC方式，二是应用线上资源的线上/线下混合式教学模式。
（1）线上MOOC方式，主要针对社会学习人员，教学活动包括基础学习（视频/教材学习、基础测试、在线答疑）、提高学习（在线问题讨论、提高测试、单元测试等）、巩固拓展学习（课后综合作业、报告撰写、PBL项目学习、拓展阅读等）。
（2）线上/线下混合式教学模式将依据教学内容采用多种授课方式，包括：课前视频/教材学习、课前在线测试、在线问题讨论、课堂讲授、小组讨论、单元测试、课堂在线测试、PBL学习、案例分析、课后巩固拓展学习、编程实践等。
六、成绩评价
依据教学模式，采用以下两种成绩评价方式：
（1）线上MOOC学习方式：成绩评价项目全部基于线上学习过程设计，采用形成性评价与终结性评价相结合的方式，具体设计如下：
总评成绩=视频学习（5%）+测试（30%，含基础/提高/单元测试）+作业（25%，含课后作业、报告、PBL学习、实验编程等）+讨论发帖（10%）+笔记（5%）+期末考试（25%）
（2）线上/线下混合学习模式：采用线上和线下融合、过程性评价与终结性评价相结合的多元化课程评价体系;线上成绩包括视频观看、课前测试、在线问题讨论、笔记发布、课堂在线测试、单元测试、作业等部分，线下成绩包括课堂互动、小组讨论、课堂演讲、报告撰写、PBL学习、期末考试等，各部分的比例设置详见“班级管理→考核标准”。
总评成绩 =平时成绩*50%+期末考试成绩*50%。
课程大纲
第一章 操作系统引论
1.1 什么是操作系统
学习提示
课件
开课必读-操作系统课程教学说明
视频-1.1操作系统概述
扩展阅读
1.2 操作系统的发展与分类
学习提示
课件
视频1-手工操作方式
视频2-单道批处理系统
视频3-多道批处理系统
视频4-分时系统
视频5-实时操作系统
视频6-其他操作系统类型简介
扩展阅读
视频7-国产操作系统发展
1.3 操作系统的特征和功能
学习提示
课件
视频-操作系统特征与功能
扩展阅读
1.4操作系统用户接口
学习提示
课件
视频-操作系统用户接口
扩展阅读
1.5操作系统内核结构
学习提示
课件
视频-1.5操作系统内核结构
扩展阅读
1.6典型操作系统介绍
学习提示
课件
视频-1.6典型操作系统介绍
扩展阅读
第三章 进程管理
3.1 进程的引入
学习提示
课件
视频1-程序顺序运行与并发运行
视频2-进程管理功能
扩展阅读
3.2 进程概念
学习提示
课件
视频1-进程基本概念
视频2-进程状态及转换
视频3-Linux进程状态设置
扩展阅读
3.3 进程控制
学习提示
课件
视频1-进程创建与撤销
视频2-进程阻塞与唤醒
视频3-openEuler/Linux进程描述符1
视频4-openEuler/Linux进程描述符2
视频5-openEuler/Linux创建进程
视频6-openEuler/Linux进程终止睡眠和唤醒
扩展阅读
3.4 进程同步
学习提示
课件
视频1-进程间间接制约关系
视频2-进程间直接制约关系
视频3-硬件方法解决进程互斥问题
视频4-软件方法实现互斥
视频5-信号量机制定义
视频6-利用信号量解决进程互斥问题
视频7-利用信号量机制解决同步问题
视频8-生产者-消费者问题
视频9-读者-写者问题
视频10-哲学家进餐问题
视频11-理发师问题
视频12-管程机制
视频13-Linux同步机制
扩展阅读
3.5进程调度
学习提示
课件
视频1-调度的层次
视频2-进程调度基本概念
视频3-先来先服务和短作业优先算法
视频4-高响应比优先及优先级调度算法
视频5-时间片轮转算法-多级队列算法-多级反馈队列算法
视频6-Linux2.4及O(1)调度器
视频7-CFS调度器1
视频8-CFS调度器2
视频9-openEuler/linux实时调度及schedule()
扩展阅读
视频4-优先级调动算法
3.6进程通信
学习提示
课件
视频1-共享内存通信和消息传递系统通信
视频2-管道通信
视频3-消息缓冲队列通信
视频4-openEuler/linux管道通信
视频5-openEuler/linux消息队列及共享内存通信
扩展阅读
3.7进程死锁
学习提示
课件
视频1-死锁基本概念1
视频2-死锁的基本概念2
视频3-预防死锁
视频4-避免死锁-银行家算法
视频5-避免死锁-银行家算法举例
视频6-死锁检测算法
视频7-死锁解除
扩展阅读
3.8 线程机制
学习提示
课件
视频1-线程基本概念
视频2-线程实现机制
视频3-openEuler/Linux线程机制
扩展阅读
第四章存储器管理
4.1存储器管理概述
学习提示
课件
视频1-多级存储器体系
视频2-存储器管理功能
视频3-程序的装入和链接
扩展阅读
4.2连续分配存储管理
学习提示
课件
视频-连续存储管理方式
扩展阅读
4.3分页存储管理
学习提示
课件
视频1-分页存储管理基本原理
视频2-两级和多级页表
扩展阅读
4.4段式存储管理
学习提示
课件
视频-分段存储管理方式
扩展阅读
4.5段页式存储管理方式
学习提示
课件
视频-段页式存储管理方式
扩展阅读
4.6虚拟存储系统
学习提示
课件
视频1-虚拟存储器的基本概念
视频2-请求分页存储管理概述
视频3-OPT置换算法和FIFO置换算法
视频4-LRU算法Clock算法页面换出算法
扩展阅读
4.7Linux内存管理机制
学习提示
课件
视频1-Linux虚拟地址结构
视频2-Linux地址映射机制
视频3-Linux物理内存组织模型
视频4-Linux伙伴系统
视频5-Linux Slab分配器
视频6-Linux虚拟地址空间管理
扩展阅读
第五章设备管理
5.1设备管理功能
学习提示
课件
视频1-设备管理功能
扩展阅读
5.1设备管理功能与5.2输入/输出系统
学习提示
课件
视频-设备管理功能与输入输出系统
扩展阅读
5.3输入/输出控制方式
学习提示
课件
视频1-IO控制方式1
视频2-IO控制方式2
扩展阅读
5.4缓冲管理
学习提示
课件
视频1-引入缓冲的目的
视频2-缓冲的实现
扩展阅读
5.5I/O软件
学习提示
课件
视频1-IO软件1
视频2-IO软件2
扩展阅读
5.6设备分配
学习提示
课件
设备分配
5.7SPOOLing系统
学习提示
课件
视频-SPOOLing技术
扩展阅读
5.8Linux字符设备驱动程序
学习提示
课件
视频-Linux字符设备驱动程序
扩展阅读
5.9Linux中断处理机制
学习提示
课件
扩展阅读
视频-Linux中断处理程序
第六章文件管理
6.1文件和文件系统
学习提示
课件
视频-文件和文件系统
扩展阅读
6.2文件的结构和存取
学习提示
课件
视频1-文件的逻辑结构
视频2-文件的物理结构-连续文件和链接文件
视频3-文件的物理结构-索引文件
视频4-文件存取
扩展阅读
6.3文件目录管理
学习提示
课件
视频1-文件目录概念
视频2-文件目录结构
视频3-目录检索技术
扩展阅读
6.4文件存储空间管理
学习提示
课件
视频1-文件存储空间管理-空闲表法、空闲块链表法和位示图
视频2-文件存储空间管理-成组链接法
扩展阅读
6.5文件共享和文件保护
学习提示
课件
视频1-文件共享
视频2-文件保护
扩展阅读
6.6磁盘调度
学习提示
课件
视频1-磁盘调度-磁盘管理概述
视频2-磁盘调度-磁盘调度算法
扩展阅读
6.7openEuler/Linux文件系统
学习提示
课件
视频1-openEuler/Linux文件系统概述
视频2-虚拟文件系统VFS
视频3-文件系统的注册、安装和卸载
视频4-openEuler/Linux文件系统对文件的操作
视频6-Ext4文件系统
扩展阅读
第二章 操作系统硬件基础
2.1处理器计算
学习提示
课件
视频1-处理器指令与寻址方式
视频2-用户态和内核态概念
视频3-处理器特权级
扩展阅读
2.2存储系统
学习提示
课件
视频1-高速缓冲存储器
视频2-堆栈1
视频3-堆栈2
视频4-局部性原理
扩展阅读
2.3中断和时钟
学习提示
课件
视频1-中断1
视频2-中断2
视频3-系统时钟
视频4-系统调用
扩展阅读
第七章 操作系统实验
7.1 Linux/openEuler系统常用工具介绍
实验内容与要求
centos7_install_1
centos7_install_2
centos_install_3
centos7_install_4
linux_shell_alias命令
linux_shell_chmod命令
linux_shell_gzip_tar命令
linux_shell_ls_cp_rm_mv命令
linux_shell_vim命令
扩展阅读
7.3 实验二：Linux/openeuler内核编译及添加系统调用
实验内容及内容要求
openEuler操作系统简介
openEuler增强特性介绍
openEuler实验指导书-树莓派版
openEuler实验指导书-QEMU虚拟机实验环境搭建-树莓派版指南
openEuler实验指导书-Taishan服务器QEMU虚拟机实验环境搭建指南
《openEuler操作系统》内核实验手册Taishan服务器QEMU虚拟机版v1.0
《openEuler操作系统》内核实验手册鲲鹏云ECS版v1.0
扩展阅读
7.2 实验一：Linux/openEuler内核模块编程
实验内容及要求
openEuler添加内核模块
openEuler添加内核模块-时间管理
扩展阅读
7.4 实验三：Linux/openEuler进程管理
实验内容及要求
实验3-任务要求
视频-实现模拟shell
视频-管道通信
视频-共享内存通信机制
视频-消息队列通信
扩展阅读
7.5 实验四：Linux/openEuler设备驱动程序开发
实验内容及要求
openEuler实验指导书-usb驱动程序设计
扩展阅读
7.6 实验五：简单文件系统的实现
实验内容及要求
实验5-实现简单文件系统-任务要求
实验5-总体设计思路
主要函数设计思路（1））
文件管理函数
实验5-目录管理函数
实验5-文件读写函数
扩展阅读
7.7 操作系统原理算法模拟实现
实验内容与要求
模拟实验-进程同步
模拟实验-进程调度算法
模拟实验-银行家算法
模拟实验-动态内存分区的分配和回收
模拟实验-请求调页存储管理方式
模拟实验-独占设备的分配和回收
模拟实验-文件存储空间管理
模拟实验-磁盘调度算法
7.8openEuler平台其他实验
实验课指导书-内存管理-树莓派
实验指导书-中断和异常管理
实验指导书-网络管理
实验指导书-文件系统管理
实验指导书-大家qemu虚拟机环境-树莓派
1.1 什么是操作系统
学习提示
课件
开课必读-操作系统课程教学说明
视频-1.1操作系统概述
扩展阅读
1.2 操作系统的发展与分类
学习提示
课件
视频1-手工操作方式
视频2-单道批处理系统
视频3-多道批处理系统
视频4-分时系统
视频5-实时操作系统
视频6-其他操作系统类型简介
扩展阅读
视频7-国产操作系统发展
1.3 操作系统的特征和功能
学习提示
课件
视频-操作系统特征与功能
扩展阅读
1.4操作系统用户接口
学习提示
课件
视频-操作系统用户接口
扩展阅读
1.5操作系统内核结构
学习提示
课件
视频-1.5操作系统内核结构
扩展阅读
1.6典型操作系统介绍
学习提示
课件
视频-1.6典型操作系统介绍
扩展阅读
第三章 进程管理
3.1 进程的引入
学习提示
课件
视频1-程序顺序运行与并发运行
视频2-进程管理功能
扩展阅读
3.2 进程概念
学习提示
课件
视频1-进程基本概念
视频2-进程状态及转换
视频3-Linux进程状态设置
扩展阅读
3.3 进程控制
学习提示
课件
视频1-进程创建与撤销
视频2-进程阻塞与唤醒
视频3-openEuler/Linux进程描述符1
视频4-openEuler/Linux进程描述符2
视频5-openEuler/Linux创建进程
视频6-openEuler/Linux进程终止睡眠和唤醒
扩展阅读
3.4 进程同步
学习提示
课件
视频1-进程间间接制约关系
视频2-进程间直接制约关系
视频3-硬件方法解决进程互斥问题
视频4-软件方法实现互斥
视频5-信号量机制定义
视频6-利用信号量解决进程互斥问题
视频7-利用信号量机制解决同步问题
视频8-生产者-消费者问题
视频9-读者-写者问题
视频10-哲学家进餐问题
视频11-理发师问题
视频12-管程机制
视频13-Linux同步机制
扩展阅读
3.5进程调度
学习提示
课件
视频1-调度的层次
视频2-进程调度基本概念
视频3-先来先服务和短作业优先算法
视频4-高响应比优先及优先级调度算法
视频5-时间片轮转算法-多级队列算法-多级反馈队列算法
视频6-Linux2.4及O(1)调度器
视频7-CFS调度器1
视频8-CFS调度器2
视频9-openEuler/linux实时调度及schedule()
扩展阅读
视频4-优先级调动算法
3.6进程通信
学习提示
课件
视频1-共享内存通信和消息传递系统通信
视频2-管道通信
视频3-消息缓冲队列通信
视频4-openEuler/linux管道通信
视频5-openEuler/linux消息队列及共享内存通信
扩展阅读
3.7进程死锁
学习提示
课件
视频1-死锁基本概念1
视频2-死锁的基本概念2
视频3-预防死锁
视频4-避免死锁-银行家算法
视频5-避免死锁-银行家算法举例
视频6-死锁检测算法
视频7-死锁解除
扩展阅读
3.8 线程机制
学习提示
课件
视频1-线程基本概念
视频2-线程实现机制
视频3-openEuler/Linux线程机制
扩展阅读
第四章存储器管理
4.1存储器管理概述
学习提示
课件
视频1-多级存储器体系
视频2-存储器管理功能
视频3-程序的装入和链接
扩展阅读
4.2连续分配存储管理
学习提示
课件
视频-连续存储管理方式
扩展阅读
4.3分页存储管理
学习提示
课件
视频1-分页存储管理基本原理
视频2-两级和多级页表
扩展阅读
4.4段式存储管理
学习提示
课件
视频-分段存储管理方式
扩展阅读
4.5段页式存储管理方式
学习提示
课件
视频-段页式存储管理方式
扩展阅读
4.6虚拟存储系统
学习提示
课件
视频1-虚拟存储器的基本概念
视频2-请求分页存储管理概述
视频3-OPT置换算法和FIFO置换算法
视频4-LRU算法Clock算法页面换出算法
扩展阅读
4.7Linux内存管理机制
学习提示
课件
视频1-Linux虚拟地址结构
视频2-Linux地址映射机制
视频3-Linux物理内存组织模型
视频4-Linux伙伴系统
视频5-Linux Slab分配器
视频6-Linux虚拟地址空间管理
扩展阅读
第五章设备管理
5.1设备管理功能
学习提示
课件
视频1-设备管理功能
扩展阅读
5.1设备管理功能与5.2输入/输出系统
学习提示
课件
视频-设备管理功能与输入输出系统
扩展阅读
5.3输入/输出控制方式
学习提示
课件
视频1-IO控制方式1
视频2-IO控制方式2
扩展阅读
5.4缓冲管理
学习提示
课件
视频1-引入缓冲的目的
视频2-缓冲的实现
扩展阅读
5.5I/O软件
学习提示
课件
视频1-IO软件1
视频2-IO软件2
扩展阅读
5.6设备分配
学习提示
课件
设备分配
5.7SPOOLing系统
学习提示
课件
视频-SPOOLing技术
扩展阅读
5.8Linux字符设备驱动程序
学习提示
课件
视频-Linux字符设备驱动程序
扩展阅读
5.9Linux中断处理机制
学习提示
课件
扩展阅读
视频-Linux中断处理程序
第六章文件管理
6.1文件和文件系统
学习提示
课件
视频-文件和文件系统
扩展阅读
6.2文件的结构和存取
学习提示
课件
视频1-文件的逻辑结构
视频2-文件的物理结构-连续文件和链接文件
视频3-文件的物理结构-索引文件
视频4-文件存取
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6.3文件目录管理
学习提示
课件
视频1-文件目录概念
视频2-文件目录结构
视频3-目录检索技术
扩展阅读
6.4文件存储空间管理
学习提示
课件
视频1-文件存储空间管理-空闲表法、空闲块链表法和位示图
视频2-文件存储空间管理-成组链接法
扩展阅读
6.5文件共享和文件保护
学习提示
课件
视频1-文件共享
视频2-文件保护
扩展阅读
6.6磁盘调度
学习提示
课件
视频1-磁盘调度-磁盘管理概述
视频2-磁盘调度-磁盘调度算法
扩展阅读
6.7openEuler/Linux文件系统
学习提示
课件
视频1-openEuler/Linux文件系统概述
视频2-虚拟文件系统VFS
视频3-文件系统的注册、安装和卸载
视频4-openEuler/Linux文件系统对文件的操作
视频6-Ext4文件系统
扩展阅读
第二章 操作系统硬件基础
2.1处理器计算
学习提示
课件
视频1-处理器指令与寻址方式
视频2-用户态和内核态概念
视频3-处理器特权级
扩展阅读
2.2存储系统
学习提示
课件
视频1-高速缓冲存储器
视频2-堆栈1
视频3-堆栈2
视频4-局部性原理
扩展阅读
2.3中断和时钟
学习提示
课件
视频1-中断1
视频2-中断2
视频3-系统时钟
视频4-系统调用
扩展阅读
第七章 操作系统实验
7.1 Linux/openEuler系统常用工具介绍
实验内容与要求
centos7_install_1
centos7_install_2
centos_install_3
centos7_install_4
linux_shell_alias命令
linux_shell_chmod命令
linux_shell_gzip_tar命令
linux_shell_ls_cp_rm_mv命令
linux_shell_vim命令
扩展阅读
7.3 实验二：Linux/openeuler内核编译及添加系统调用
实验内容及内容要求
openEuler操作系统简介
openEuler增强特性介绍
openEuler实验指导书-树莓派版
openEuler实验指导书-QEMU虚拟机实验环境搭建-树莓派版指南
openEuler实验指导书-Taishan服务器QEMU虚拟机实验环境搭建指南
《openEuler操作系统》内核实验手册Taishan服务器QEMU虚拟机版v1.0
《openEuler操作系统》内核实验手册鲲鹏云ECS版v1.0
扩展阅读
7.2 实验一：Linux/openEuler内核模块编程
实验内容及要求
openEuler添加内核模块
openEuler添加内核模块-时间管理
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7.4 实验三：Linux/openEuler进程管理
实验内容及要求
实验3-任务要求
视频-实现模拟shell
视频-管道通信
视频-共享内存通信机制
视频-消息队列通信
扩展阅读
7.5 实验四：Linux/openEuler设备驱动程序开发
实验内容及要求
openEuler实验指导书-usb驱动程序设计
扩展阅读
7.6 实验五：简单文件系统的实现
实验内容及要求
实验5-实现简单文件系统-任务要求
实验5-总体设计思路
主要函数设计思路（1））
文件管理函数
实验5-目录管理函数
实验5-文件读写函数
扩展阅读
7.7 操作系统原理算法模拟实现
实验内容与要求
模拟实验-进程同步
模拟实验-进程调度算法
模拟实验-银行家算法
模拟实验-动态内存分区的分配和回收
模拟实验-请求调页存储管理方式
模拟实验-独占设备的分配和回收
模拟实验-文件存储空间管理
模拟实验-磁盘调度算法
7.8openEuler平台其他实验
实验课指导书-内存管理-树莓派
实验指导书-中断和异常管理
实验指导书-网络管理
实验指导书-文件系统管理
实验指导书-大家qemu虚拟机环境-树莓派