操作系統原理教學日歷1．講課安排2．課時課程模塊教學單元知識點數課程導讀0.5操作系統處理器運行模式，特權級，中斷，時鐘，特權指令，多道程概述操作系統概述序設計，系統調用，操作系統接口1操作系統結構宏內核結構，微內核結構，虛擬機結構0.5進程概念進程，進程狀態，進程控制塊0.5進程操作，進程通信進程創建，進程通信方式0.5線程線程，用戶級線程，內核級線程，多線程模型1進程管理CPU利用率，CPU密集型，I/O密集型，調度時機，搶占式調度，CPU分派程序，調度準則，FCFS算法，SJF算法，最高響應比優先法，優先級算法，多級隊列調度算法，多級反饋隊CPU調度列調度算法1示例：Linux的進程調度算法2進程的并發性，競爭條件，臨界區，臨界資源；互斥，空閑臨界區問題讓進，有限等待1臨界區互斥軟件實算法1（雙進程），算法2（雙進程），Peterson算法（雙進現方法程）1進程同步臨界區互斥硬件實硬件同步指令，利用同步指令解決臨界區問題，TestAndSet現方法指令，Swap指令。1原語操作，wait()原語，signal()原語，信號量定義，信號信號量量解決臨界區問題，信號量應用于同步問題1經典同步問題有限緩沖問題，讀者-寫者問題，哲學家就餐問題2死鎖定義，死鎖示例，死鎖模型；產生死鎖4個必要條件：互斥、保持和等待、不可搶占、循環等待；資源分配圖；死死鎖死鎖的概念鎖處理策略。1死鎖預防死鎖預防0.5死鎖避免安全狀態，Dijkstra銀行家算法。1死鎖檢測和恢復死鎖檢測和算法，死鎖恢復0.5源程序的常規處理流程，地址綁定，邏輯地址，物理地址，MMU，動態加載，動態鏈接；交換；單一連續分配算法，基地址寄存器，界限寄存器；動態分區管理，動態存儲分配算法，內存管理內存管理基本概念外部碎片，內部碎片。1.5頁，頁幀，頁表，地址映射流程，硬件支持，頁表實現，TLB，有效訪問時間，頁式管理的模型指標分析，多層頁表，哈希頁式存儲管理頁表，反向頁表2段式存儲管理段，段表，地址映射流程，硬件支持，段式管理的模型指標0.5虛擬存儲文件系統大容量存儲器I/O系統

分析虛擬存儲思想虛擬內存基本概念，虛擬地址。0.5按需調頁實現思想，頁表項的有效位，缺頁處理流程0.5請求調頁實現思想，頁表項的有效位，缺頁處理流程,頁面置換發生時機，性能分析，COW；頁面置換思想，引用串，先進先出置換算法（FIFO），Belady’sAnomaly，最佳置換算法（OPT），最近最少使用置換算法（LRU），時鐘置換算法頁面置換（CLOCK）2頁幀分配和系統抖動頁幀分配策略；抖動現象，工作集，工作集模型0.5示例：Linux存儲管理1文件，文件結構，文件屬性，文件操作，文件類型，文件訪文件系統基本概念問方式0.5目錄、文件共享和目錄，目錄操作，目錄結構；文件共享，文件保護，訪問控保護制0.5層次化文件系統管理，引導塊，文件控制塊，駐留內存的文文件系統實現件系統結構，虛擬文件系統，目錄實現技術0.5外存分配方法連續、鏈接、索引分配方法，空閑空間管理1示例：Linux文件系統1磁盤結構，傳輸時間，尋道時間，延遲時間，主機附屬存儲，大容量存儲系統網絡附屬存儲NAS，存儲區域網絡SAN0.5調度時機，FCFS算法，SSTF算法，SCAN算法，C-SCAN算法，磁盤調度LOOK算法，C-LOOK算法1磁盤管理磁盤格式化，主引導塊MBR,RAID0.5I/O設備訪問方式端口，總線，I/O地址，輪詢，中斷，DMA0.5I/O設備類型塊設備，字符設備，網絡設備0.5操作系統內核的I/O子系統內核I/O子系統的體系結構，假脫機技術SPOOLING0.5復習0.53．2．實驗安排序實驗項目實驗內容學時每組號名稱分配人數1Linux系統與學習Linux操作系統的操作環境，安裝Linux系統，使用Linux21環境shell基本命令。2創建進程和進使用Linux的系統調用和Pthread線程庫編寫進程創建和進41程通信程通信的程序，進一步理解、掌握操作系統進程、線程概念，利用操作系統提供的進程通信機制實現進程之間的通信，利用信號量解決進程之間的同步與互斥。3重建Linux內在Linux操作系統環境下重新編譯內核。實驗主要內容：查21核找并且下載一份內核源代碼，配置內核，編譯內核和模塊，配置啟動文件。4創建Linux系在現有的系統中添加一個不用傳遞參數的系統調用。該系統21統調用調用的功能是實現遍歷系統中的所有進程。實驗主要內容：添加系統調用的名字，利用標準C庫進行包裝，添加系統調用號，在系統調用表中添加相應表項，sys_mysyscall的實現，編寫用戶態測試程序。5創建Linux文添加一個類似于ext2的自定義文件系統myext2。實驗主要內41件系統容：添加一個和ext2完全相同的文件系統myext2，修改myext2的magicnumber，修改文件系統操作6創建Linux內編寫一個內