潘梦莹果照原标题：基于华为openEuler的《操作系统》课程教与学 课程大纲（32+16学时）

　　操作系统课程是软件工程专业的必修专业基础课。操作系统课程以现代主流操作系统为对象，讲授操作系统使用、设计和实现过程中的基本概念、原理和方法。本课程是计算机知识体系结构中具有重要地位和作用的课程，是软件工程专业必须熟练掌握并深入领会的一门课。本课程建立在计算机系统基础、程序设计基础等先修课程之上，同时又是进一步学习并发程序设计、分布式操作系统和移动程序设计等后续课程的基础。该课程理论与技能培养并重，通过理论教学和课内实验，使学生扎实掌握操作系统的工作原理和设计方法，建立计算机系统观，熟练运用操作系统知识解决实际软件工程问题，并初步具备分析、设计和开发操作系统功能模块的能力，实现以下课程目标：

　　课程目标1：理解操作系统是迄今为止人类设计的最复杂的系统之一，体会先驱们在设计和开发操作系统过程中所提出的创新性理念和重要贡献，了解我国科技工作者在赶超世界先进水平方面的不懈努力和重要成果，提升民族自豪感，树立开发基础软件的信心；

　　课程目标2：针对实际软件工程需求，分析其中的多任务并发、系统资源约束和分配、系统性能要求和折中、以及系统安全性等方面的工程问题，并进行有效软件系统设计与实现，在设计中体现创新思路；

　　课程目标3：能够采用理论分析、实验设计和仿真模拟等科学方法，分析和研究操作系统中所蕴涵的软件工程科学问题，并通过信息综合方法得到合理有效的结论；

　　课程目标4：熟练掌握交互式操作系统使用方式，深入理解和熟练运用操作系统所提供的有关系统调用编程接口、分析和调试工具，并理解其正确使用所必须遵循的条件和约束。

　　能够分析和区别各种操作系统的不同结构以及优缺点；能够分析多道程序设计对系统资源利用率的提升；能够了解操作系统的未来发展方向。

　　回顾计算机组成原理的知识内容，重点掌握中断和异常的概念以及带异常处理的指令循环过程；理解处理器分为若干运行模式的原因，以异常处理过程为例，讲解处理器工作模式切换的时机。

　　进程的结构、虚拟地址空间、PCB的属性；进程切换的内部工作机制；UNIX中fork、exit、waitpid和exec等系统调用的正确使用方法；进程调度的抢占式与非抢占式调度模式；线程的概念以及与进程的区别和联系。

　　进程的虚拟地址空间布局；进程切换过程中处理器上下文的保存与恢复；抢占式和非抢占式调度模式；多线程程序中变量的内存位置分布和可见范围。

　　能够通过基础知识的学习及查阅研究分析文献等方式，根据不同系统中进程的特点，设计合理的进程生命周期模型；能够应用UNIX或Windows提供的进程控制编程接口，编写程序实现进程的创建、装载和退出；能够使用POSIX线程库或Windows线程库编写具有一定复杂度的多线.进程的并发和死锁

　　能够对文件的混合索引结构、成组链接法等进行相关分析和计算，验证这些数据组织结构的有效性；通过操作系统命令，实现文件的硬链接和符号链接，并区分UNIX和Windows系统在链接实现方式上的差异性；能够使用UNIX系统调用接口，编写程序实现文件的打开、关闭、读、写操作，以及文件属性的修改，明确这些系统调用的前后置条件，特别是安全性条件和约束；能够编程实现进程间的管道通信。

　　并发程序设计、分布式操作系统和移动程序设计是这门课程的后继课程。并发程序设计课程需要依赖本课程中介绍的并发控制机制，并且需要在此基础上进一步学习管程、条件变量等并发机制；分布式操作系统课程需要在单处理器操作系统基础上进一步对进程管理、内存管理和文件系统进行扩展。移动程序设计所依赖的操作系统实际上对通用操作系统的特化，因此学习操作系统的原理对于移动程序设计和开发具有基础性作用。该课程还与编译原理、Linux操作系统、汇编程序设计等课程有关。

　　运用计算机多媒体教学手段在多媒体教室进行教学，其特点是：阐明概念，引导为主，精讲多练，掌握技能。对原理与软件中的难、重点讲解与多媒体演示相结合，加强实验教学环节，以便使学生及时掌握所学的内容，提高学生基本素质与能力；倡导网络教育与学习，培养学生上网获取新知识的能力。

　　结合国产开源系统openEuler，培养软硬件一体化思维模式的操作系统教材

　　华为openEuler操作系统为案例，系统介绍了计算机操作系统。全书共分为7章，分别为操作系统概论、操作系统硬件基础、进程管理、进程的并发和死锁、内存管理、文件管理系统、输入/输出系统。本书依据操作系统课程的教学大纲，参考多部国内外经典教材，根据教学活动中学生的反馈意见，对内容进行了合理选材和组织，注重基本概念、方法和原理的讲解，力求做到概念准确、原理透彻，能够满足教学以及工程开发的基本要求。

　　软硬件一体化的思维方式，同时便于不具备计算机硬件基础的学生学习。本书加强了操作系统不同知识模块之间的联系，使学生对操作系统形成一个系统化的认识。本书的案例组织将抽象的概念和原理具体化，使其更容易理解和实际操作，适合作为高等学校计算机相关专业本科教材，各学校可以根据教学课时数安排选取书中内容，本书也可以作为培训机构的教材，以及教师、研究人员和操作系统开发者的参考用书。

　　2. 加强操作系统不同知识模块间的联系，使学生对操作系统形成系统化认识。

　　，西安科技大学副教授，研究生导师。自2013年起每年均承担《操作系统》和《计算机组成原理》主干课程教学和实验工作，授课专业包括计算机学院软工、网工、计科、信计算科学以及管理学院信息管理专业，涉及的年级主要是大三和大四。另外，还承担了硕士研究生《算法分析与设计》、《形式语言与自动机》课程的教学，全校公选的课程《软件安全》等。

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