操作系统原理(Operating Systems)

操作系统原理(Operating Systems)

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  • 13 Sequences
  • Intermediate Level

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Syllabus

  • Week 1 - 操作系统概述
    主要内容:举例介绍操作系统所做的工作;操作系统的定义与特征;操作系统分类;操作系统发展中的典型技术;典型操作系统的结构。
  • Week 2 - 操作系统运行环境
    主要内容:特权指令/非特权指令、CPU状态;中断系统的作用;中断硬件工作原理;中断处理程序流程;中断处理程序举例;中断系统举例;系统调用基本概念;系统调用实现机制;系统调用实现实例。
  • Week 3 - 进程线程模型
    主要内容:进程基本概念;进程状态及状态转换;进程控制块的作用和内容;进程控制操作;进程地址空间与进程映像;为什么引入线程?线程的应用场景;Web服务器的实现;线程概念、线程与进程的区别;线程实现的三种方式;Pthreads线程库及应用;几个重要的概念:原语、可再入程序。
  • Week 4 - 处理器调度
    主要内容:调度层次与调度类型;调度时机与进程切换;调度算法设计原则;调度算法设计时考虑的各种因素;基本调度算法;多级队列反馈调度算法;调度算法应用;Linux调度算法的演化; Windows调度算法简介。
  • Week 5 - 同步机制(1)
    主要内容:进程/线程的并发执行;竞争条件的引入;进程互斥与进程同步的概念;进程互斥的软件解法;Peterson算法;进程互斥的硬件解法;睡眠与唤醒机制;信号量及PV操作;用信号量解决互斥问题举例;用信号量解决生产者消费者问题;用信号量解决读者写者问题。
  • Week 6 - 同步机制(2)
    主要内容:信号量的问题及管程的引入;管程的基本概念;Hoare管程;管程应用举例;Mesa管程;JAVA管程解决生产者消费者问题。
  • Week 7 - 存储模型(1)
    主要内容:基本概念介绍;物理内存管理方案之可变分区管理方案;物理内存管理方案之页式管理方案。
  • Week 8 - 存储模型(2)
    主要内容:虚拟存储管理基本思想;页表设计;地址转换过程;TLB引入;缺页异常处理;页面置换算法及应用;工作集模型;清除策略与页缓冲技术。
  • Week 9 - 文件系统(1)
    主要内容:文件系统的功能;文件分类;文件的逻辑结构和物理结构;文件控制块的内容和作用;文件目录与目录文件;文件系统的布局;文件的基本操作;文件系统的内存结构;磁盘空间管理;UNIX文件系统。
  • Week 10 - 文件系统(2)
    主要内容:FAT16/32文件系统;文件共享与保护机制;文件系统一致性;文件系统性能。
  • Week 11 - I/O系统
    主要内容:设备管理的目标和任务;I/O设备分类;I/O设备组成;I/O端口地址;I/O控制方式;I/O软件层次;设备分配算法;设备驱动程序;缓冲技术;I/O性能问题。
  • Week 12 - 死锁
    主要内容:死锁的基本概念;产生死锁的原因;死锁举例;用资源分配图讨论死锁问题;死锁预防方法;死锁避免方法;银行家算法;银行家算法的应用;死锁检测方法;死锁解除方法;哲学家就餐问题。
  • Week 13 - 期末
     

Prerequisite

None.

Instructors

Professor Chen Xiangqun

Editor

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