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操作系统原理（Operating Systems）
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教学大纲
- 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
先决条件
没有。
讲师
Professor Chen Xiangqun
编辑
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115 年来，北京大学拥有数十万杰出校友，在人文和科学领域为促进中国的繁荣与进步做出了突出贡献。
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