课程概览

操作系统是计算机科学与技术领域的基础课程之一，它负责管理计算机硬件与软件之间的交互。南昌航空大学科技学院计算机科学与技术专业的操作系统课程旨在让学生深入理解操作系统的基本原理、设计方法和实现技术，培养学生的系统分析和设计能力。

课程目标

  1. 掌握操作系统基本概念和原理：通过学习操作系统的基础知识，学生能够理解操作系统的核心概念，如进程管理、内存管理、文件系统等。
  2. 理解操作系统设计方法：学生将学习操作系统设计的不同方法和策略，如进程调度算法、内存分配策略、文件系统设计等。
  3. 熟悉操作系统实现技术：课程将介绍操作系统的实现技术，如进程表、内存管理数据结构、文件系统结构等。
  4. 培养系统分析和设计能力：通过课程学习和实践项目，学生能够掌握系统分析和设计的方法，为未来从事相关领域的工作打下基础。

课程内容

  1. 操作系统概述：

    • 操作系统的定义和功能
    • 操作系统的分类和特点
    • 操作系统的发展历史

  2. 进程管理：

    • 进程与线程的概念
    • 进程控制块（PCB）结构
    • 进程调度算法（如FCFS、SJF、RR）
    • 进程同步与互斥（如信号量、互斥锁）

  3. 内存管理：

    • 内存分配策略（如固定分区、可变分区、分页、分段）
    • 页面置换算法（如LRU、FIFO、Optimal）
    • 虚拟内存技术

  4. 文件系统：

    • 文件系统的概念和分类
    • 文件目录结构（如树形结构、哈希表）
    • 文件存储结构（如顺序文件、索引文件）
    • 文件访问控制

  5. 设备管理：

    • 设备分类与特性
    • I/O接口与缓冲技术
    • 设备驱动程序

  6. 系统调用与接口：

    • 系统调用机制
    • 系统调用接口

  7. 实验与实践：

    • 操作系统原理实验
    • 操作系统项目实践

实践项目

南昌航空大学科技学院计算机科学与技术专业的操作系统课程注重理论与实践相结合，以下是一些实践项目示例：

  1. 操作系统原理实验：

    • 使用模拟器进行进程调度实验
    • 实现简单的内存管理算法
    • 实现文件系统基本操作

  2. 操作系统项目实践：

    • 开发基于Linux的轻量级操作系统
    • 实现文件系统优化算法
    • 设计并发控制机制

结束语

通过南昌航空大学科技学院计算机科学与技术专业的操作系统课程，学生不仅能够掌握操作系统的基础知识和设计方法，还能通过实践项目提升系统分析和设计能力。这些技能将为学生未来在计算机科学与技术领域的发展奠定坚实的基础。