蒲晓蓉教授计算机操作系统课程大纲

"这是一份由蒲晓蓉教授编排的计算机操作系统课程内容安排，涵盖了操作系统的基本概念、进程管理、存储管理、外部设备管理和文件管理等核心章节。课程强调概念理解、理论实践相结合，旨在帮助学生深入理解计算机系统并提升软件开发能力。" 操作系统是计算机科学中的关键组成部分，它管理并协调计算机硬件和软件资源，为用户提供服务。蒲晓蓉教授的课程首先会介绍计算机系统结构，解释操作系统在系统中的角色，以及它的基本功能和类型。在"什么是操作系统"这一部分，将探讨四种基本观点，包括资源管理者、用户与计算机之间的接口、作业调度者以及并发性提供者。 现代操作系统的特征通常包括并发性、虚拟化、异步性和安全性。在"现代操作系统的特征、功能、类型"中，学生将了解到这些特征如何影响操作系统的设计和实现。此外，课程还将介绍一些基本概念，如批处理、多道程序设计、作业、任务、进程与线程的区别，以及操作系统与用户的交互接口。 "进程管理"章节将深入探讨进程的生命周期、状态转换、调度算法和同步与通信机制。这部分内容对于理解程序的执行环境和多任务处理至关重要。 在"存储管理"中，将讨论内存分配策略、页面替换算法、虚拟内存的概念，以及如何有效地使用有限的内存资源。 "外部设备管理"将涉及输入/输出(I/O)系统、设备控制器、中断处理、缓冲技术以及直接存储器访问(DMA)等，这些都是确保高效数据传输的关键。 最后的"文件管理"章节将涵盖文件的组织、存储、访问控制，以及文件系统的实现和优化。 课程的学习方法提倡问题驱动，鼓励学生将理论与实际问题相结合。同时，课程也指出，操作系统课程可能存在一些挑战，比如理解复杂的概念、原理、算法和数据结构。为了辅助学习，推荐了三本参考书籍，分别是《操作系统内核与设计原理》、《应用操作系统概念》和《计算机操作系统》（汤子瀛著）。 通过这五章的学习，学生不仅能够掌握操作系统的基本原理，还能建立起对整个计算机系统运作的全面认识，为未来的软件开发工作奠定坚实的基础。