操作系統原理課程大綱一、課程性質及其設置目的與要求（一）課程性質、地位與任務隨著計算機技術的迅猛發展，計算機的硬、軟件資源越來越豐富，用戶也要求能更方便、更靈活地使用計算機系統。為了增強計算機系統的處理能力以及方便用戶有效地使用計算機系統，操作系統已成為現代計算機系統中不可缺少的重要組成部分。因此，操作系統原理計算機軟件及其相關專業的主要專業必修課程。本課程從操作系統實現資源管理的觀點出發，闡述如何對計算機系統中的硬、軟件資源進行管理，使計算機系統協調一致地、有效地為用戶服務，充分發揮資源的使用效率，提高計算機系統的服務質量。一個從事計算機科學技術的工作者，當他掌握了操作系統的工作原理和實現方法后，將有利于他利用計算機系統開發各種應用軟件和系統軟件，初步具備從事操作系統分析、擴展和設計的知識和能力。（二）課程基本要求掌握操作系統對各種資源的管理方法和操作系統各部分程序之間的關系后，才能真正掌握操作系統的工作原理以及了解操作系統在整個計算機系統中的作用。通過本課程的學習，要求：1.了解操作系統的組成部分，掌握操作系統的基本原理、基本概念，了解操作系統的基本設計方法。2.理解操作系統的基本原理在UNIX/LINUX/Windows中的應用和實現技術。（三）本課程與有關課程的聯系操作系統是管理計算機系統資源和控制程序執行的一種系統軟件，它直接擴充裸機（不配有任何軟件的計算機）的功能，為程序的執行提供良好的環境。所以，在學習操作系統之前應該先學習計算機組成原理、數據結構導論、高級語言程序設計、匯編語言程序設計等課程。在這些先行課的基礎上學習本課程符合循序漸進的規律，這樣不僅容易理解課程內容，而且能正確地把操作系統的各部分程序有機地聯系起來。二、課程內容與考核目標第1章 計算機硬件基礎（一）課程內容1.計算機硬件系統2.CPU寄存器3.指令執行4.中斷5.存儲器的層次6.Caching7.I/O方式（二）學習目的與要求了解計算機硬件系統的組成與工作原理；各部件工作原理及特點；程序狀態字，中斷的原理與作用，各種I/O方式的過程與特點。重點是：CPU指令執行微動作，CPU的執行狀態、特權指令、程序狀態字的內容與作用，中斷機構的組成與工作原理，操作系統對計算機硬件的要求。（三）考核知識點與考核要求1.計算機硬件系統，要求達到“識記”層次。計算機硬件系統由哪些部分組成。2 CPU寄存器，要求達到“領會”層次以Intel 80386為例，說明該CPU寄存器哪些是通用的（用戶程序可使用的），哪些是專用的（不可直接操作的）？說明專用的寄存器的內容及作用。以Intel 80386為例，說明該CPU的指令分為哪幾大類，尋址方式有哪幾種？哪些是特權指令？3.指令執行，要求達到“領會”層次。以算術運算指令為例，說明指令執行主要的步驟。說明指令計數器寄存器在程序的執行過程中的作用和指令執行前后內容如何變化。以Intel 80386為例，說明程序狀態字的基本內容和作用。4.中斷原理，要求達到“領會”層次。說明中斷機制的作用。根據指令執行周期說明中斷響應發生時機。以Intel 80386為例，說明其中斷機制的主要組成部件及其在中斷過程中的作用。以Intel 80386為例，說明其中斷響應時，在CPU控制權轉移給中斷處理程序前，程序狀態字和程序計數器保存在何處？什么叫中斷向量？以Intel 80386為例，說明其中斷向量的組織方式和保存位置。以Intel 80386為例，說明其中斷響應時，CPU控制權怎樣轉移給中斷處理程序的？說明中斷處理程序的一般結構。說明多重嵌套中斷中處理器的控制流轉移過程。5.存儲器層次，要求達到“領會”層次。存儲器基本層次結構有哪幾層。從容量、速度、價格和CPU訪問其內容的頻率這幾個方面，說明存儲器層次從上到下的變化規律。存儲器為什么要層次化？6.CACHING，要求達到“領會”層次。什么是CACHE？為什么存儲器分層化是CACHING技術的體現？列舉CACHING技術在計算機硬件系統和軟件系統中的一些典型應用設CPU從高速緩存中存取一個字的時間為t1，而CPU從內存中存取一個字的時間為t2，CPU從高速緩存中存取命中率為r，如果數據沒有命中，則數據從內存復制到高速緩存的時間為t3，說明該CACHING技術的效率。7.I/O方式，要求達到“領會”層次。說明CPU同步程序控制I/O方式過程說明中斷控制I/O方式過程說明DMA控制I/O方式過程說明通道控制I/O方式過程從CPU利用率、CPU與設備通信方式和CPU與設備的并行程度這三個方面說明四種I/O方式各自的特點第2章 操作系統概述（一）課程內容1.操作系統的目的和功能2.操作系統發展。3.操作系統主要理論和模型4.現代操作系統的特征。5.LINUX/UNIX/WINDOWS特征。（二）學習目的與要求了解操作系統在計算機系統中的作用；各類操作系統的特點；作業控制語言和系統功能調用的作用，進程與線程概念，操作系統結構。重點是：操作系統對計算機硬件的要求；操作系統在計算機系統中的作用；各類操作系統的特點；系統調用的實現原理，微內核結構的特點。（三）考核知識點與考核要求1. 操作系統目的與功能，要求達到“識記”層次。計算機系統由哪些部分組成。計算機系統有哪些硬件資源和軟件資源。操作系統的目的是什么。操作系統的有哪些主要功能。為什么操作系統要具有易擴展性2.操作系統的發展，要求達到“領會”層次。裸機時代使用計算機的操作特點是什么聯機操作的含義。監控程序的主要功能是什么？它解決了什么什么問題？多道批處理系統為什么能提高計算機系統的利用率，它要求硬件系統有什么特征？脫機操作的含義。分時系統有哪些特點？它的硬件環境和應用環境各有什么特點？實時系統有哪些特點？它的硬件環境和應用環境各有什么特點？3.操作系統的理論與模型，要求達到“領會”層次。為什么進程模型是操作系統理論的核心？為什么進程的存儲空間要隔離？進程不能直接使用計算機物理地址空間？操作系統要面臨哪些安全威協？要提供哪些安全義務？資源調度和管理的主要考慮動因素是什么？4.現代系統系統的特征，要求達到“領會”層次。現代操作系統有哪些主要特征？操作系統為什么要提供“系統功能調用”。庫過程子程序調用與系統調用有什么差別？試從效率、安全和可擴展性三個方面評價各自的好壞。5 UNIX/LINUX/WINDOWS的結構特點UNIX屬于哪一種操作系統，傳統UNIX的結構屬于哪一種操作系統結構？LINUX屬于哪一種操作系統，LINUX的結構屬于哪一種操作系統結構？WINDOWS屬于哪一種操作系統，WINDOWS的結構屬于哪一種操作系統結構？試從效率、安全和可擴展性三個方面評價UNIX/LINUX/WINDOWS操作系統。第3章 進程描述與控制（一）課程內容1.進程的概念。2.進程模型。3.進程描述。4進程控制（二）學習目的與要求通過本章學習應該掌握多道程序設計是如何提高計算機系統效率的；進程和程序有什么區別；進程的基本狀態以及狀態變化；進程控制，操作系統的代碼執行方式。重點是：多道程序設計，進程模型，進程控制。（三）考核知識點與考核要求1.什么是進程，要求達到“領會”層次。什么是多道程序設計。多道程序設計為什么能提高處理器的工作效率。多道程序設計對算題量和算題時間的影響。2. 進程與進程控制塊，要求達到“領會”層次。什么叫進程操作系統為什么要關注程序的執行過程。說明進程與程序的區別與聯系。進程的基本狀態有哪些？根據進程狀態變化基本模型圖，描述一個進程生命周期的典型經歷。根據有進程交換（掛起狀態）的模型，描述一組進程生命周期的典型經歷。描述一個進程生命周期的狀態變化時，操作系統所做的工作。3.進程描述，要求達到“領會”層次。進程控制塊典型元素有哪些？描述一個進程生命周期的典型經歷與進程控制塊的內容的聯系。進程控制塊有何作用進程映像有哪些內容？4.進程控制，要求達到“領會”層次。為什么CPU要有多種執行模式。操作系統內核的典型功能有哪些？以一個具體的CPU為例，說明執行模式反映在什么位置，描述硬件是如何實現執行模工切換的。進程創建的主要工作有哪些？模式切換過程大致如何？進程切換過程大致如何？進程切換與模式切換有何關系？進程隊列主要有哪些？結合進程生命周期的典型經歷，描述進程在隊列的進出情況。進程撤銷的主要工作有哪些？操作系統自身功能代碼的有幾種執行方式？內核方式執行有何特點？用戶空間子程序調用方式執行有何特點？用戶空間進程方式執行有何特點？第4章 線程、微內核和對稱多處理（一）課程內容1.進程與線程2.對稱多處理3.微內核（二）學習目的與要求通過本章學習應該掌握多線程技術是如何提高多道程序設計方法的效率；進程和線程有什么區別和聯系；線程的基本狀態以及狀態變化；線程控制，微內核操作系統的結構特點，SMP概念。重點是：線程模型，微內核的操作系統工作原理。（三）考核知識點與考核要求1.進程和線程概念，要求達到“領會”層次。傳統進程模型的雙重作用是什么？多線程環境中，進程的作用是什么？線程的實體有哪些內容？為什么多線程比多進程更有效率？列舉幾種更適用多線程技術的單用戶多任務系統例子線程狀態主要有哪些？如果一個程序中包含了多個遠程過程調用，說明單處理器的環境中，用線程進行遠程過程調用可以加快程序的執行。用戶級線程有哪些特點？內核級線程有哪些特點？2.對稱多處理，要求達到“領會”層次。對稱多處理結構有哪些特點？3.微內核，要求達到“領會”層次。什么叫內核？微內核的操作系統結構有什么特點？操作系統結構發展主要分為幾種結構？試從效率、安全和可擴展性三個方面評價各種結構的好壞。第5章 并發：互斥與同步（一）課程內容1.并發原理。2.互斥硬件支持3.信號量4.管程5.消息傳遞。6.讀者-寫者問題。（二）學習目的與要求理解在多道程序設計的系統中經常有多個進程并發執行，并發進程競爭資源時會出現與時間有關的錯誤；掌握用PV操作實現進程的互斥和同步，以保證系統的安全；了解采用信箱方式的進程通信；怎樣防止和避免死鎖的發生。重點是：分析與時間有關的錯誤；用PV操作實現進程的同步與互斥；解決死鎖問題的方法。（三）考核知識點與考核要求1.并發原理，要求達到“領會”層次。進程的順序性指什么？進程的并發性指什么？競態是怎樣的一種現象？產生的原因是什么？能夠分析兩個程序并發執行中產生競態（與時間有關的錯誤）的時序。臨界區是什么？說明臨界區互斥模型基本結構。說明解決相關臨界區互斥方案的要求。說明軟件實現臨界區互斥各種方案，分析各種方案的可行性及局限性2.互斥硬件支持，要求達到“領會”層次。說明關中斷為什么能實現臨界區互斥及這種方案的局限性說明TS指令的功能，描述利用TS指令實現臨界區互斥方案，分析這種方案的可行性及局限性說明EXCH指令的功能，描述利用EXCH指令實現臨界區互斥方案，分析這種方案的可行性及局限性“忙等待”方式是指什么？對CPU利用率有何影響？3.信號量“原語”是怎樣的一種過程說明信號量的基本結構，描述P、V操作的流程說明信號量的值的取值范圍及相應的阻塞隊列狀態，描述P、V操作各自在資源管理中的含義。說明信號量實現臨界區互斥的方案，分析方案的可行性，說明信號量方案的優點什么叫進程同步？說明信號量實現進程同步的方案。說明生產者-消費者問題的基本模型，說明用信號量實現有限緩沖模型的方案。如果生產者-消費者問題的信號量實現有限緩沖模型的方案中交換了信號量P操作的順序，是否產生死鎖，分析發生死鎖所要求的進行并發時序。4.管程說明引進管程的主要原因說明管程的基本性質說明Hore管程的實現方案，分析方案的可行性，說明其比信號量方案更優越之處說明條件變量與信號量的異同5.消息傳遞。說明進程同步和互斥的本質是進程之間傳遞信息說明消息傳遞過程中，消息在不同的存儲空間的位置變化描述實現進程通信的基本原語發送（send）和接收（receive）的流程。說明消息傳遞過程中send操作和receive操作的作用說明消息傳遞中發送進程與接收進程同步的幾種組合方式。說明可以用消息傳遞實現發送進程與接收進程的協作同步。說明可以用消息傳遞實現發送進程與接收進程的實現臨界區互斥。6.讀者-寫者問題。說明讀者-寫者問題的基本要求，描述用信號量實現的讀者優方案，說明方案為什么是讀者優先的。說明寫者優先的具體含義，描述用信號量實現的寫者優方案。第6章 并發：死鎖與饑餓（一）課程內容1.死鎖原理。2.死鎖預防3.死鎖避免4.死鎖檢測5.綜合的死鎖策略6.哲學家就餐問題。7. UNIX/LINUX/WINDOWS操作系統的并發機制（二）學習目的與要求理解在多道程序設計的系統中經常有多個進程死鎖或饑餓的本質原因，掌握一些預防和避免死鎖的方法，了解現代操作系統驪死鎖的綜合策略。重點是：死鎖條件，分析死鎖產生的時序；資源按預分配方法、安全狀態概念與銀行家算法思想。（三）考核知識點與考核要求1.死鎖原理。死鎖是怎樣產生的說明二個進程的聯合進程圖與死鎖的關系說明資源分配圖與死鎖的關系2.死鎖預防說明破壞互斥條件的可能性說明破壞占有且等待條件的如何實現說明破壞不可剝奪條件的可能性說明資源按序分配方法的要點，證明該方法能破壞環路條件3.死鎖避免說明進程啟動拒絕的要點安全狀態是怎樣的資源分配狀態？說明銀行家算法的主要數據結構。描述銀行家算法的基本流程。說明銀行家算法的局限性。4.死鎖檢測說明死鎖檢測與銀行家算法的異同，這種方法有什么局限性？5.綜合的死鎖策略說明現代操作系統中如何對待死鎖問題？為什么現代操作系統并不常發生死鎖的現象？6.哲學家就餐問題。說明哲學家就餐問題的基本約束條件用信號量解決哲學家就餐問題時，每個哲學家都統一先左后右拿筷子，分析死鎖是怎樣發生的。7. UNIX/LINUX/WINDOWS操作系統的并發機制說明UNIX操作系統的并發機制有哪些？說明相關的系統調用如何使用？說明LINUX操作系統的并發機制有哪些？說明相關的系統調用如何使用？說明WINDOWS操作系統的并發機制有哪些？說明相關的系統調用如何使用？第7章 內存管理（一）課程內容1.內存管理的需求2.內存分區。3.分頁4.分段（二）學習目的與要求明確存儲管理的職能是對主存儲器中的用戶區域進行管理；理解在不同的管理方式下主要的數據結構、如何實現地址變換、存儲保護、存儲共享、主存空間的分配和收回；比較各種管理方式的特點。重點是：各種方法解決的主要問題和存在的不足、邏輯地址空間及其結構、各種管理方式下的地址轉換過程，實現共享的可能性；可變分區方式的主存分配算法。（三）考核知識點與考核要求1.內存管理的需求，要求達到“領會”層次。說明內存管理的基本功能說明程序加載與鏈接的各種方式工作原理。進程映像的內存地址信息保存在何處 進程為什么要重定位，這項工作有幾種做法？ 以80386為例，說明地址重定位各種方式及相應部件工作流程。 為什么保護工作難于在編譯期間解決，而應該由硬件完成？說明存儲保護工作的基本要求說明存儲共享的含義及意義。 說明物理主存地址空間的一般結構。 說明怎樣的邏輯地址空間更有利于軟件開發和程序運行時刻的共享。 2.內存分區。分區方法著重解決內存管理中的哪個問題？從對多道程序支持的靈活性、內存利用率、重定位方式等幾個方面，說明固定分區方法的特點從對多道程序支持的靈活性、內存利用率、重定位方式等幾個方面，說明可變分區方法的特點解釋碎片、壓縮、內碎片和外碎片的含義從空閑塊數據結構組織方式、內存塊選擇方式和算法時間效率三個方面、說明首次適應、鄰近適應、最壞適應和最佳適應放置算法的特點說明靜態重定位是何時進行、怎樣完成的？結合硬件原理圖，說明動態重定位何時進行、怎樣完成的？ 3.分頁分頁方法著重解決分區方法中存在的哪個問題？解釋頁和頁框的含義，兩者的大小有何關系？說明頁表的結構及作用。結合頁表說明進程存儲空間的分配與回收工作。說明頁的大小為什么必須是2的整數冪及邏輯地址如何分解為頁號和頁內偏移量結合頁表和硬件原理圖，用一些具體的數值說明邏輯地址轉換為物理地址(重定位)何時進行、怎樣完成的？并說明對程序執行速度的影響。說明頁式方法中如何實現存儲保護。說明頁式方法中如何實現存儲共享的理論可能性與現實困難。4.分段分段方法著重解決分頁方法中存在的哪個問題？解釋段，段號和段內偏移量的含義說明段表的結構與作用。結合段表說明進程存儲空間的分配與回收工作。說明段式方法中邏輯地址空間的結構及優點結合段表和硬件原理圖，用一些具體的數值說明邏輯地址轉換為物理地址(重定位)何時進行、怎樣完成的？并說明對程序執行速度的影響。說明段式方法中如何實現存儲保護。說明段式方法中如何實現存儲共享的。第8章 虛擬存儲器（一）課程內容1.硬件和控制結構2.操作系統軟件3. UNIX/LINUX/WINDOWS操作系統的內存管理（二）學習目的與要求明確虛擬存儲管理的基本思想及技術；理解相關硬件的基本結構和工作原理、頁式虛擬內存方法的實現、段式虛擬內存方法的實現、段頁式虛擬內存方法的實現；操作系統虛擬存儲軟件中算法。重點是：動態加載原理、局部性原理、缺頁中斷處理過程、頁式地址轉換及TLB加速的原理、多重頁表的原理、頁替換算法、工作集模型。1.硬件和控制結構，達到“綜合應用”層次。說明虛擬存儲需要的兩個前提技術說明動態加載的思想及優點說明虛擬存儲概念說明程序局部性原理說明虛擬分頁在頁式管理的數據結構所做的擴展項目及用途結合頁表和硬件原理圖，說明邏輯地址轉換為物理地址的原理。結合MMU中多級頁表的硬件原理圖，說明邏輯地址轉換為物理地址的原理及多級頁表的優點。說明TLB加速的原理及效率分析說明虛擬分段在段式管理的數據結構上所做的擴展項目及用途結合段表和硬件原理圖，說明邏輯地址轉換為物理地址的原理。說明虛擬分段加分頁在頁和段式管理的數據結構上所做的擴展項目及用途結合段表、頁表和硬件原理圖，說明虛擬分段加分頁中邏輯地址轉換為物理地址的原理。說明虛擬分段加分頁的優點2.操作系統軟件，達到“綜合應用”層次。說明OPT、LRU、FIFO和時鐘算法的原理解釋工作集概念說明利用工作集模型理論管理進程駐留集的策略3. UNIX/LINUX/WINDOWS操作系統的內存管理說明UNIX/LINUX/WINDOWS虛擬地址空間結構說明UNIX/LINUX/WINDOWS進程的內存描述數據結構第9章 CPU調度（一）課程內容1.處理器調度類型。2.調度算法。7. UNIX/LINUX/WINDOWS操作系統的調度（二）學習目的與要求明確在計算機系統中是把用戶要求處理的一項工作稱為一個作業的，作業可分為批處理作業和交互式作業兩大類；了解操作系統是如何實現作業調度和控制作業執行的；區分作業調度與進程調度、剝奪式調度與非剝奪式調度。重點是：兩種控制方式；批處理作業的調度算法。（三）考核知識點與考核要求1.處理器調度類型，要求達到“領會”層次。解釋作業、脫機作業和聯機作業解釋CPU三種調度的內容和各自的目標說明CPU三種調度的關系2.調度算法，要求達到“簡單應用”層次。說明FCFS調度算法的思想和特點說明SPN調度算法的思想和特點說明SPT調度算法的思想和特點說明HRRN調度算法的思想和特點說明HRRN調度算法的如何將FCFS和SPN統一為一體中，達到了取長補短的目的。說明RR調度算法的思想和特點說明時間片長短對RR算法性能的影響，并與FCFS之間的在一定條件下可同化說明HPF調度算法的思想和特點說明優先級設置的兩種方式各自的特點，并與SPN之間的在一定條件下可同化說明MP調度算法的思想和特點說明各種調度算法的對短進程的響應時間、周轉時間的變化趨勢3. UNIX/LINUX/WINDOWS操作系統的調度，要求達到“領會”層次。說明LINUX操作系統的調度算法的思想和特點說明UNIX操作系統的調度算法的思想和特點說明WINDOWS操作系統的調度算法的思想和特點第11章 輸入/輸出與文件管理（一）課程內容1.I/O設備2.I/O功能的組織3.操作系統設計設計4.I/O緩沖5.磁盤調度。6.RAID7.虛擬設備。（二）學習目的與要求要求了解設備管理與文件管理的合作關系，文件管理在確定了文件的存儲結構和信息存放的存儲空間物理地址后，還必須由設備管理實現信息的物理存取。在多道程序設計的計算機系統中，要把有限的外圍設備盡可能地供多用戶共享。因此，要求理解計算機系統是怎樣實現設備的分配、調度以及提供虛擬設備的。重點是：設備的分配；磁盤的驅動調度；SPOOL系統的實現思想。（三）考核知識點與考核要求1.I/O設備，要求達到“領會”層次。說明I/O設備一般由哪兩部分組成及信號/信息流說明I/O設備的CPU可訪問部分的基本組成解釋獨占設備與共享設備。2.I/O功能的組織，要求達到“領會”層次。控制設備和內存或CPU之間的數據傳送的方式有哪幾種說明程序控制（Programmed I/O）的I/ O過程/信息流和同步時序說明中斷方式(Interrupt-driven I/O)的I/ O過程/信息流和同步時序說明DMA(Direct Memory Access)的I/ O過程/信息流和同步時序說明I/O傳送控制方式的發展過程解釋周期竊取技術的原理3.操作系統設計，要求達到“領會”層次。說明操作系統I/O軟件設計主要考慮的目標。說明實現“設備獨立性”的基本方法說明操作系統I/O軟件分層結構的主要優點說明操作系統I/O軟件分層結構的主要功能模塊說明脫機外圍設備操作過程。說明實現聯機同時外圍設備操作（SPOOL系統）的目的。說明實現SPOOL系統的一般結構及硬件條件。說明SPOOL系統“預輸入程序”的功能說明SPOOL系統“井管理程序”的功能說明SPOOL系統“緩輸出程序”的功能。以打印機的SPOOL系統為例，說明為什么能提高獨占設備的利用率和縮短作業的執行時間。4.I/O緩沖，要求達到“簡單應用”層次。說明引進緩沖的原因。說明緩沖的一般原理。說明單向緩沖與雙向緩沖的差別。說明單向單緩沖相關操作一般原理如果設備D與進程P之間采用單向單緩沖B進行N個數據輸入操作，每個數據占一個緩沖區，設備用T1時間產生一個數據并寫入B，進程從B讀入數據（時間忽略）后用T2時間處理這一數據，說明其效率分析模型說明單向雙緩沖相關操作一般原理如果設備D與進程P之間采用單向雙緩沖（B1和B2）進行N個數據輸入操作，每個數據占一個緩沖區，設備用T1時間產生一個數據并寫入（B1或B2），進程從（B1或B2）讀入一個數據（時間忽略）后用T2時間處理這一數據，說明其效率分析模型說明單向多緩沖相關操作一般原理如果設備D與進程P之間采用單向多緩沖（B1Bk）進行N個數據輸入操作，每個數據占一個緩沖區，設備用T1時間產生一個數據并寫入（B1Bk），進程從（B1Bk）讀入一個數據（時間忽略）后用T2時間處理這一數據，說明其效率分析模型說明緩沖池的結構5.磁盤調度，要求達到“簡單應用”層次。說明訪問磁盤時如何指明讀寫位置。說明訪問磁盤操作主要有哪幾個階段及所花的時間的相對長短說明對磁盤進行驅動調度的目的。磁盤的驅動調度分為哪兩種。說明FIFO調度算法的思想及特點。說明LIFO調度算法的思想及特點。說明SSTF調度算法的思想及特點。說明SCAN調度算法的思想及特點。說明C-SCAN調度算法的思想及特點。說明N-step-SCAN調度算法的思想及特點。6.RAID，要求達到“識記”層次。說明RAID的基本特點和兩個目標。說明RAID0的基本特點和所達到的目標。說明RAID1的基本特點和所達到的目標。說明RAID2的基本特點和所達到的目標。說明RAID3的基本特點和所達到的目標。說明RAID4的基本特點和所達到的目標。說明RAID5的基本特點和所達到的目標。說明RAID6的基本特點和所達到的目標。第12章 文件系統（一）課程內容1.文件和文件系統。2.文件的存儲介質。3.文件的組織。4.存儲空間的分配。5.文件目錄。6.文件的保護和保密。7.文件的使用。（二）學習目的與要求理解操作系統是怎樣為用戶提供文件的“按名存取”功能；怎樣管理用戶文件的存儲。檢索、共享和保護；操作系統要求用戶怎樣使用文件。重點是：邏輯文件與物理文件之間的轉換；文件目錄結構；基本的文件操作及其使用。（三）考核知識點與考核要求1.文件和文件系統，要求達到“識記”層次。1.1 文件的定義和分類。1.2 文件系統的功能。2.文件的存儲介質，要求達到“識記”層次。2.1 文件的存儲介質：磁帶、磁盤。2.2 存儲介質的物理單位：卷。2.3 存儲介質的分塊。3.文件的組織，要求達到“綜合應用”層次。 什么是文件的邏輯結構 邏輯文件的類型主要有哪幾種 說明邏輯記錄的主健的作用 文件的存儲結構有哪幾種順序文件的特點有哪些鏈接文件的特點有哪些索引文件的特點有哪些3.5 記錄的成組與分解。4.存儲空間的分配，要求達到“識記”層次。怎樣用“位示圖”實現存儲空間的分配。說明UNIX系統的空閑塊成組鏈接方法。5.文件目錄，要求達到“簡單應用”層次。5.1 目錄項的主要內容。5.2 一級目錄結構不允許文件重名。5.3 二級或樹形目錄結構的必要性。5.4 絕對路徑和相對路徑。6.文件的保護和保密，要求達到“領會”層次。6.1 區分文件的保護和保密。6.2 文件的保護措施。6.3 文件的保密措施。7.文件的使用，要求達到“領會”層次。7.1 存取方法與文件存儲結構、存儲介質特性間的關系。7.2 基本文件操作：建立、打開、讀寫、關閉、刪除的作用。7.3 用戶請求使用文件的操作步驟。三、有關說明和實施要求（一）關于“課程內容與考核目標”中有關提法的說明在大綱“考核知識點與考核要求” 中，提出了“識記”、“領會”、“簡單應用”、“綜合應用四個能力層次，它們之間是遞進等級關系，后者必須建立在前者基礎上，它們的含義是：1.識記：要求能夠識別和記憶本大綱規定的知識點的主要內容（如定義、公式、原則。重要結論、方法、步驟及特征、特點等），并能做出正確的表述、選擇和判斷。2.領會：要求能領悟和理解大綱規定的知識點的內涵與外延，熟悉其內容要點和它們之間的區別與聯系，做出正確的解釋、說明和論述。3.簡單應用：要求能運用大綱規定的少量知識點分析和解決一般應用問題。4.綜合應用：要求能運用大綱規定的多個知識點綜合分析和解決較復雜的應用問題。（二）學習方法指導操作系統是隨著計算