操作系统

课程编码：B0911010Y-02 英文名称：Operating System 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业必修课 主讲教师：包云岗等

本课程是计算机科学与技术专业本科生开设的专业必修课，其目的是使学生掌握操作系统的基本结构、主要模块、关键设计与基本原理。本课程对学生的要求包括：了解操作系统的基本概念与主要模块、培养计算机系统观（即了解系统各个层次的抽象与实现）、具备基本的编写操作系统内核能力。

计算机导论、计算机组成原理、C语言程序设计、数据结构

第1章 操作系统统简介

内容：操作系统发展历史、类别、作用等，以及课程要求与安排

要求：了解

 

第2章 操作系统概述

内容：操作系统的主要结构和主要模块

要求：掌握

 

第3章 进程与线程

内容：进程与线程概念与实现，进程调度及算法

要求：掌握

 

第4章 并发、同步与通信机制

内容：临界区与原子操作，信号量、屏障、管程、条件变量等同步机制，死锁及处理机制，进程间通信机制

要求：掌握

 

第5章 虚拟内存

内容：虚存机制，地址空间与地址转换，虚拟内存页面管理，虚拟内存设计

要求：掌握

 

第6章 设备管理

内容：IO设备，数据传输机制，设备驱动，IO方式；磁盘、RAID、固态硬盘工作机制

要求：掌握

 

第7章 文件系统

内容：文件系统基本概念，文件组织、目录与磁盘管理，文件系统实现与缓存，文件系统可靠性与宕机一致性，典型单机文件系统，网络文件系统，分布式文件系统，系统安全的基本原理和方法

要求：掌握

 

第8章 操作系统研究前沿

内容：当前操作系统研究热点和发展趋势

要求：了解

章节/学时分配	讲课	习题课	实验课	上机课	讨论课	其它
1	2
2	2
3	6				2
4	8	1			3	2
5	8				2
6	6
7	10	1			3	2
8	2

 

本课程将课程教学过程中将介绍中国计算机系统发展的历史和里程碑事件，以及为中国计算机事业发展做出过杰出贡献的关键人物和事件，例如介绍中国第一台计算机的设计者、制造者夏培肃院士，以及夏培肃院士的科学精神和对中国计算机事业的贡献，介绍曙光系列计算机开创者李国杰院士科研为国分忧、创新与民造福的精神。介绍在操作系统领域的发展历史中，软件开源和共享发挥的重要作用。通过上述内容的介绍，培养学生对中国计算机事业的热爱和科技报国乃至为世界共同发展做出自己的贡献的理念。

现代操作系统(原书第4版)，作者：Anderw S.Tanenbau，Herbert Bosm，译者：陈向群、马洪兵等，机械工业出版社 ISBN: 9787111573692

（1）Remzi H. Arpaci-Dusseau and Andrea C. Arpaci-Dusseau《Operating Systems: Three Easy Pieces》Online: http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/
（2）操作系统导论，作者：Remzi H. Arpaci-Dusseau，Andrea C. Arpaci-Dusseau，译者：王海鹏，人民邮电出版社，ISBN：9787115508232

包云岗，2003年本科毕业于南京大学，2008年获中科院计算所博士学位位，2010-2012年普林斯顿大学博士后，现为中科院计算所研究员，博士生导师，先进计算机系统研究中心主任，中国科学院大学岗位教授，中国开放指令生态（RISC-V）联盟秘书长。
研究方向是计算机系统结构，包括数据中心体系结构、处理器芯片敏捷设计、开源芯片生态等。担任国家重点研发计划、自然基金委、中科院战略性先导科技专项、计算所-华为战略合作项目等重大项目及课题负责人，主持研制多款达到国际先进水平的系统。
入选2016年中国计算机大会特邀大会报告、ARM2018全球研究峰会三个特邀大会报告之一、中科院青年创新促进会优秀会员，获“CCF-IEEE CS”青年科学家奖、共青团中央“全国向上向善好青年”荣誉称号。现任中国计算机学会《中国计算机学会通讯》专栏主编，ACM China副主席，曾任未来论坛青年理事与青年科学家创新联盟2019年度轮值主席，中国计算机学会普及工作委员会主任及青年计算机科技论坛（YOCSEF）2018年度副主席。