T/CERACU 203-2020 计算机核心课程规范 操作系统

ICS03.180

A18CERACU

全国高等学校计算机教育研究会团体标准

T/CERACU203一－2020

｜计算机核心课程规范

操作系统

SpecificationforCoreCoursesofComputerScienc萨一

OperatingSystem

2020-11-27发布2021-05-01实施

全国高等学校计算机教育研究会发布

T/CERACU203--2020

目次

目；次.................................................................................I

前言................................................................................II

计算机核心课程规范操作系统..........................................................3

1范围...............................................................................3

2术语和定义.........................................................................3

2.1术语.............................................................................3

2.2定义.............................................................................3

3缩略语.............................................................................3

4同义词.............................................................................4

5概述...............................................................................4

5课程目标与总体要求.................................................................b

~.1课程目标与教学要求...............................................................b

~·2考核要求.........................................................................b

7基础知识点及要求...................................................................£

I

T/CERACU203---2020

目。昌

本标准按照GB/T1.1一2020给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由全国高等学校计算机教育研究会（CERACU）提出，由全国高等学校计算机教育研究会标准

委员会归口。

本标准起草单位z北京太学、清华大学、国防科技大学、北京航空航天大学、浙江大学、首都师范

大学、北京工商大学、复旦大学、南开大学、北京交通大学、山东大学、西北工业大学、合肥大学、电

子科技大学、西安邮电大学、重庆理工大学、四川大学、北京邮电大学。

本标准主要起草人：陈向群、向勇、陈渝、罗宇、王雷、李善平、孙卫真、赵霞、张亮、宫晓利、

瞿高寿、杨兴强、谷建华、张羽、田卫东、蒲晓蓉、廖勇、陈莉君、杨宏雨、朱敏、孟祥武。

II

T/CERACU203--2020

计算机核心课程规范

操作系统

1范围

本标准给出了高等学校计算机操作系统课程的知识点集合、知识体系结构，规定了课程的

教学要求。

本标准适用于高等学校计算机操作系统课程、教材、教学过程和教学评价。

2术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

2.1术语

学时classhour

学时指教学的时间单位。1节课的时间称1学时。本文件中l学时为i;o分钟左右。

学时也称“课时”。

2.2定义

知识体系bodyofknowledge

知识体系是由一套完整的概念、术语和活动的集合组合而成，被相关的学术团体或专业协会所

定义的专业领域，它是任意知识组织的一种知识表示形式。

知识点knowledgepoint

知识点是知识中的最小单位，也是最具体的内容。

通过学习能够理解或者通过练习可以掌握。

3缩略语

下列缩略语适用于本文件。

OMA：直接存储器访问(DirectMemoryAccess)

FCB：文件控制块（FileControlBlock)

IPC：进程间通信（Inter-ProcessCommunication)

LRU：最近最久未使用（LeastRecentlyUsed)

3

T/CERACU203-一-2020

删U：内存管理单元（MemoryManagementUnit)

PCB：进程控制块（ProcessControlBlock)

SPOOL：假脱机（SimultaneousPeripheralOperationsOnLine]

TLB：快表（TranslationLookasideBuffer)

4同义词

下列同义词适用于本文件。

内核态：核心态：管态：系统态。

用户态z目态．

陷入指令2访管指令。

命令行解释器zSHELL：命令解释器。

陷入z陷阱。

处理器z处理机。

进程控制块：进程表。

死锁解除z死锁撤销；死锁恢复。

地址转换z地址翻译：地址映射

内存紧缩：内存压缩。

内存抖动：内存颠簸。

页框z页帧。

页面置换算法z页面淘汰算法z页面替换算法。

写时复制：写时拷贝。

外部设备z外设。

设备管理：输入输出管理：I/O管理。

设备独立性：设备无关性。

5概述

本文件主要包括与具体商用操作系统无关的操作系统基础知识点及要求。

课程授课和学习中应该以多种教学方式充分覆盖。主讲教师可根据学生特点和不同培养目标的

要求，采用不限于课内教学的方式引导和教授其它扩展知识点，扩太学生知识面。

知识体系由知识点构成，按照分层定义，结构层级不超过三级，每个知识点可以容纳下级知识

点，也可以是原子知识点。能力要求给出一级、二级、三级三个层次的具体要求。学时要求是应至

少达到的学时下限，不设上限，包括总学时、理论学习学时〈包括听课、自学的各种形式〉、实践

学时〈包括实验课、项目实训等各种形式），“其他”可根据不同专业的需要扩展。

4

T/CERACU203--2020

知识点属性如表1所示·

表1知识点属性

数据类可选（0)

属性项取值范围说明

型／必备（M)

标识符字符串长度不超过20M在本文件中唯一标识知识点

名称字符串长度不超过40M应采用行业内共识的知识点名称

说明字符串长度不超过4000或M说明知识点内涵．非原子知识点0，原子知识点M

容器类包含一级、二级、三

能力要求M

型级主个子项

一级字符串长度不超过1000。说明某知识点“一额”要求的具体含义

二级字符串长度不超过1000。说明某知识点“二级”要求的具体含义

兰银字符串长度不超过1000。说明某知识点“三级”要求的具体含义

容器类包括理论、实践、其

学时要求0/M顶层知识点为M；非顶层知识点为0

型他三个子项

。／M规则同“学时要求’＼此项为生成项，等于理论、

总学时整数大于0O/M

实践、其他三项之和

。／M规则同“学时要求

理论整数大于琪等于0。／M

不为0，且三项总和与总学时相等

0/M规则同“学时要求

实践整数大于琪等于0。／M

不为0，且三项总和与总学时相等

0/M规则同“学时要求”．理论、实践、其他至少一项

其他整数大于琪等于0。／M

不为0，且三项总和与总学时相等

6课程目标与总体要求

6.1课程目标与教学要求

各个学校、院系的具体课程目标应服从该学校、院系课程的培养方案。本文件不规定具体课程

的教学要求，宜从本文件中选择适用的知识点和能力要求、学时要求组成一门具体课程的内容和要

求，应包括本文件第7章规定的知识点80%以上，能力要求为“三级”、“三级”的应占所选知识点

的80%以上。本文件中未包含的知识点应作为扩展知识点，按照本文件规定的格式进行描述。课程

目标与教学要求应坚持辩证唯物主义，坚持理论和实践的辩证统一，安排注重学生创新思维和实践

动手能力培养。

6.2考核要求

各个学校、院系的具体课程的课程考核要求应服从该学校、院系的培养方案和教学实际需求。

考核包括学习过程中的形成性考核与课程总评考核囚考核知识点应覆盖所有被选择作为该课程

内容的知识点，考题难度应与该课程所选的各知识点能力要求、学时要求相符。每道题目应明确对

T/CERACU203-一-2020

应到一个或多个知识点及能力要求。各知识点题目比例应与学时比例一致，含多个知识点的综合题

目宜按学习次序靠后的知识点和难度较大的一个或多个知识点计。

考核形式应适合知识点的内容和能力要求。

7基础知识点及要求

基础知识点及要求如表2所示。

表2基础知识点及要求

能力要求学时要求

标识符名称说明

一级三级三级总学时理论实践其他

OSFD01基本概念与操作了解操作系掌握操作系无33

系统相统的定义、统的基本特

关的基特征、启动征

本概念与寻l导过程

和基本和操作系统

原理的分类

OSFD01操作系统操作系了解操作系掌握操作系无

01定义统普适统是资捆的统与一般应

的定义管理者、接用软件的区

口服务的提别与联系

供者

OSFD01多道程序并发的了解多道程掌握多道程无

02设计概念与序设计的发序设计的具

现象和展背景体实现方法

工程实

现的方

注

OSFD01操作系统操作系了解操作系掌握并行与无

03特征统区别统的四个特并发的区别，

于其他征z并发、理解异步性

软件的共享、虚拟的内涵

关键点和异步性

OSFD01操作系统操作系了解操作系掌握操作系无

04启动和寻｜统的启统的引导过统的加载过

导动过程程、国件的程、设备和内

和启动作用和启动存的初始化、

机制机制核心及模块

的加载方式

OSFD01操作系统操作系了解典型的掌握微内核无

体系结构统的结操作系统结（客户／服务

6

T/CERACU203-一2020

表2基础知识点及要求（罐）

能力要求学时要求

标识符名称说明

一级二级三级总学时理论实践其他

及内核功构特点构E无结构、器〉结构的工

分层结构、作原理

微内核〈客

户／服务器〉

结构

OSFD01操作系统操作系了解不同操掌握不同操无

分类统的演作系统设计作系统的设

进过程目标、功能计重点和区

组成和特点分方法

OSFD02操作系统对操作了解内核态掌握操作系能够分析用321

的运行环系统运和用户态的统的内核态户程序的运

填和运行行所需概念：了解与用户态的行过程：内

机制的处理中断、异常转换机制lE进核保护的方

器的基与陷入的概入内核态的法：中断、

本要求念：了解内方法：中断、异常与陷入

和所采核保护的概异常与陷入处理程序的

取的方念处理的方捷进入和返回

法以及系统调过程；编程

用的方法实现进入内

核态的过程

OSFD02处理器与典型处了解程序在掌握操作系无

01操作系统理器的处理器上的统内核保护

内核结构和运行过程，的机制以及

操作系了解典型的方法，能够分

统内核处理器结析内核态和

的关系构，了解内用户态的转

核态和用户换过程

态的概念

OSFD02特权指令处理器了解特权指掌握典型的无

02和非特权对不同令、非特权特权指令

指令寄存器指令的概

或硬件念，了解设

操作控置特权指令

制时使的目的和用

用不同途

的指令

OSFD02中断、异中断、异了解中断、掌握中断向无

03常与陷入常与陷异常与陷入量表的构成，

7

T/CERACU203--2020

表2基础知识点及要求（罐）

能力要求学时要求

标识符名称说明

一级二级三级总学时理论实践其他

入的概的概念，了能够分析中

念和处解它们的区断、异常与陷

理过程别和联系入的响应、处

理和返回的

过程

OSFD02系统调用系统调了解系统调掌握系统调编程实现带

04用的概用的概念，用的实现方有参数传递

念与实了解系统调法、参数传递和返回值的

现用与库函的方法、执行系统调用

数、普通函与返回的过

数调用、内程

核函数调用

的区别和联

系

OSFD03进程U钱进程／线了解进程／掌握进程地能够应用进1073

程管理与程的基钱程的概址空问与进程控制的原

处理器调本概念，念：进程的程映像、进程语对进程信

度组织管状态及其转上下文的关息进行读

理，状态换z进程／系：掌握状态取：能够应

转换z调结程的操转换的时机用钱程库实

度的实作：处理器及条件：掌握现多钱程编

现调度的准则线程库的使程：编程设

及调度算法用z掌握调度计并实现简

算法的基本单的调度算

原理及其实法

现方法

OSFD03进程概念进程的了解进程与掌握进程地无

01及进程映特征和程序的区别址望同分布

像进程的与联系与进程映像

组成的对应关系

OSFD03进程控制实现进了解进程控掌握描述进编程实现进

02块PCB程生命制块的结程的基本信程控制块中

周期管构、内容和息、内存资源重要参数的

理的数作用信息和外部读取，如进

据结构资源信息（文程号，优先

件和外部设级等

备）的具体内

容

8

T/CERACU203-一2020

表2基础知识点及要求（罐）

能力要求学时要求

标识符名称说明

一级二级三级总学时理论实践其他

OSFD03进程状态进程的了解进程的掌握引起进无1

03及其转换三个基三个基本状程状态变化

本状态态以及状态的主要事件

和状态转换过程和发生的条

间的转件、发生的时

换机以及与调

度的关系

OSFD03进程控制进程控了解进程相掌握进程创能够应用编211

04操作制操作关的系统调建、终止、阻程实现进程

原语用，了解就塞、唤醒等进创建及进程

绪进程、阻程处理过程终止等进程

塞进程等队控制的一般

列的组织方法

OSFD03辑程及概结程的了解结程的掌握线程控无1

念特点及特点、引入制块的结构

作用钱程的原和组织，与进

因，与进程程控制块的

的区别和联区别和联系

系，多钱程以及线程与