课程大纲：操作系统 - 计算机科学与形式科学

第一章：课程介绍（1周）

• 主题：操作系统概述
• 学习目标：
  • 了解操作系统的基本概念和重要性
  • 熟悉操作系统的主要类型和功能
• 阅读/资源：
  • "Operating System Concepts" by Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin, Greg Gagne
• 教学方法：讲座、讨论
• 评估：简短的课堂讨论和自我介绍

第二章：进程管理（2-3周）

• 主题：进程与线程
• 学习目标：
  • 理解进程、线程的基本概念
  • 学习进程调度算法
• 阅读/资源：
  • "Operating System Design" by Andrew S. Tanenbaum
• 教学方法：讲座、小组讨论、编程练习
• 评估：进程调度模拟项目

第三章：内存管理（4周）

• 主题：内存分配与回收
• 学习目标：
  • 了解内存分配算法（如分页、分段）
  • 掌握虚拟内存的概念
• 阅读/资源：
  • "Computer Systems: A Programmer's Perspective" by Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron
• 教学方法：讲座、案例分析
• 评估：内存管理系统设计作业

第四章：文件系统（5-6周）

• 主题：文件存储与I/O
• 学习目标：
  • 理解文件系统结构
  • 探讨文件I/O操作的实现
• 阅读/资源：
  • "Modern Operating Systems" by Andrew S. Tanenbaum, Gordon M. Lee
• 教学方法：讲座、实践演示
• 评估：文件系统设计报告

第五章：并发与同步（7周）

• 主题：并发控制与互斥
• 学习目标：
  • 学习进程间通信机制
  • 理解死锁及其避免策略
• 阅读/资源：
  • "Operating System Concepts" by Abraham Silberschatz et al.
• 教学方法：讲座、小组讨论、同步练习
• 评估：并发控制程序设计作业

第六章：高级话题（8-9周）

• 主题：内核与用户空间、虚拟化技术
• 学习目标：
  • 深入理解内核与用户空间的交互
  • 了解现代操作系统中的虚拟化技术
• 阅读/资源：
  • "Linux Kernel Development" by Robert Love
• 教学方法：讲座、研讨会
• 评估：虚拟机设计报告

结束课程（10周）

• 主题：总结与未来展望
• 学习目标：
  • 总结本课程核心概念
  • 分析实际操作系统中的挑战与解决方案
• 教学方法：复习讨论、期末项目分享
• 评估：期末考试与项目展示

全程评估：

• 作业：每章后的小型编程任务和理论作业
• 小测验：每周或每两章进行一次
• 项目：贯穿课程的大规模设计项目
• 课堂参与：讨论和小组活动的表现

此大纲旨在提供一个全面且循序渐进的学习路径，确保学生在理论和实践中深入理解操作系统。