《操作系统I》教学大纲

一、课程基本信息

课程名称/英文名称: 操作系统I/Operating Systems I 课程代码: CS130
课程层次: 本科生课程 学 分/学 时: 4/64
主要面向专业: , 授课语言: 中英文
先修课程: 建议先修课程说明: Introduction to Programming,Algorithms and Data Structures,Computer Architecture I
开课单位: 信息科学与技术学院 课程负责人: 何静竹

二、课程简介

操作系统作为计算机科学专业的核心基础课程,主要讲授操作系统的概念与设计。该课程主要包括操作系统概念、系统编程、分布式系统以及存储系统几大主题,涵盖多处理器系统(进程、进程间通信、同步)、内存分配(分段、分页)、资源分配与调度、文件系统、网络基本概念(sockets、网络分层、API、网络可靠性)、安全性以及隐私等主题。

三、课程教学目标

顺利完成本课程的同学应该具有以下基本能力:
知识认知能力:1.了解操作系统的特征;2.掌握操作系统的基本原理与基本概;念3.在理解掌握基本概念的基础上掌握操作系统的主要管理技术;4.能够使用所学知识,在实际操作系统平台上开展功能设计、调试及实现。
综合素质能力:能理解工程职业道德和规范,具备科学精神和工程师的基本素养,具备科技报国的家国情怀和使命担当;能进行团队协作,具备合作精神和人际沟通能力。

四、课程教学方法

课堂讲授与讨论:操作系统I课程知识点基本以课堂讲授为主,在讲解基本知识点的基础上,关注课程重点难点内容的讲授,采用启发式教学方法,引导学生对问题展开思考和讨论,使学生从硬件概念、软件概念及工程概念出发分析和解决操作系统的相关问题。 
实践与案例教学:操作系统I实践与案例教学的讲解,使学生在掌握课程基本理论和方法的同时,通过在轻量级操作系统上开发和完成各部分功能,理解课程知识在工程中的实际应用,了解和掌握系统开发的基本流程和工具,激发学生的研究兴趣,启迪学生创新思维。

五、课程教学内容与安排

教学周

章节名称

主要教学内容

(主要知识点)

学时安排

教学方法

(仅列名称)

第一周

课程介绍

课程导论

1. 介绍课程基本情况、教学目标和要求

2. 教授操作系统导论内容:操作系统的角色、作用等

4

课堂讨论

课堂教授

第二周

进程1

1. 进程的概念

2. 进程的使用

4

课堂讲授

第三周

进程2

1. 进程的管理

2. 进程的实现

4

课堂讲授

第四周

并发

1. 并发的概念

2. 并发的挑战

3. 并发的使用

4

课堂讲授

第五周

同步1

1. 同步的概念

2. 同步的系统问题

3. 同步的基本功能

4

课堂讲授

第六周

同步2

1. 同步的挑战

2. 同步的实现

4

课堂讲授

第七周

内存1

1. 内存的概念

2. 内存的结构

4

课堂讲授

第八周

期中考试

试卷分析

1.期中考试(随堂)

2.期中考试试卷分析

4

随堂考试

课堂讨论

第九周

内存2

1. 内存的管理

4

课堂讲授

第十周

缓存1

1. 缓存的概念

2. 缓存的基本管理

4

课堂讲授

第十一周

缓存2

1. 缓存、内存的协同管理

4

课堂讲授

第十二周

存储1

1. 存储系统给的概念、磁盘阵列

4

课堂讲授

第十三周

存储2

1. 文件系统

4

课堂讲授

第十四周

PintOS案例1

PintOS 代码review 1

4

案例教学

第十五周

PintOS 案例2

PintOS 代码review 2

4

案例教学

第十六周

期末考试

六、考核方式和成绩评定方法

考试:期中(10%)、期末(15%)
作业:10%
编程项目:项目1(10%),项目2(10%),项目3(20%),项目4(20%)
考勤:5%

七、教材和参考书目

(一)、推荐教材

书名 作者 译者 出版社 出版年月 ISBN 版次
操作系统概念 [美]亚伯拉罕•希尔伯沙茨 郑扣根 ,唐杰 ,李善平 机械工业出版社 2018-07 9787111604365 第9版
操作系统概念 [美]亚伯拉罕•希尔伯沙茨 郑扣根 ,唐杰 ,李善平 机械工业出版社 2018-07 9787111604365 第9版

(二)、参考书目

书名 作者 译者 出版社 出版年月 ISBN 版次
Operating Systems: Principle and Practise, 2nd Edition Thomas Anderson, Michael Dahlin Michale Dahlin 978-0-9856735-2-9
Operating Systems: Principle and Practise, 2nd Edition Thomas Anderson, Michael Dahlin Michale Dahlin 978-0-9856735-2-9

八、学术诚信教育

本课程高度重视学术诚信,严禁抄袭、作弊等行为。
“在学习、科研、实习实践等活动中,学生应恪守学术道德,坚守学术诚信,保护知识产权,坚持勇于创新、求真务实的科学精神,努力培养自己严谨求实、诚实自律、真诚协作的科学态度,成为良好学术风气的维护者、严谨治学的力行者、优良学术道德的传承者。”
(具体请参见《上海科技大学学生学术诚信规范与管理办法(试行)》文件要求)

九、其他说明(可选)

《Operating Systems I》Syllabus

1.Basic course information

course name Operating Systems I course code CS130
Course Level Undergraduate Credit/Contact Hour: 4/64
Major: , Teaching Language Chinese and English
Prerequisite NULL Prerequisite suggestion
School/Institute School of Information Science and Technology Instructor hejingzhu

2.Course Introduction

3.Learning Goal

4.Instructional Pedagogy

5. Course Content and Schedule


6.Grading Policy

7. Textbook & Recommended Reading

(1) Textbook

book name author translator press publication time ISBN edition
操作系统概念 [美]亚伯拉罕•希尔伯沙茨 郑扣根 ,唐杰 ,李善平 机械工业出版社 2018-07 9787111604365 第9版
操作系统概念 [美]亚伯拉罕•希尔伯沙茨 郑扣根 ,唐杰 ,李善平 机械工业出版社 2018-07 9787111604365 第9版

(2) Recommended Reading

book name author translator press publication time ISBN edition
Operating Systems: Principle and Practise, 2nd Edition Thomas Anderson, Michael Dahlin Michale Dahlin 978-0-9856735-2-9
Operating Systems: Principle and Practise, 2nd Edition Thomas Anderson, Michael Dahlin Michale Dahlin 978-0-9856735-2-9

8.Academic Integrity

9.Other Information (Optional)