◎系所教育目標：
為配合國家建設及產業發展之需要，本系以培育中高級資訊科技人才為目的。在教學理念上除了注重理論的探討之外並強調實際動手的能力，以期培育出具有深厚學識基礎並能實際應用的資訊科技人才。在專業必修中涵蓋基礎理論、電腦硬體、作業系統、資料結構及計算機網路等方面，並有畢業專題製作，使學生紮實基礎，同時課程包含四個專業學程，兼顧學術及實務之分流與訓練。分別為一：軟體工程及知識工程學程、二：互動多媒體學程、三：網路及資訊安全學程、四：資訊系統開發實務學程，以期作為日後升學就業的準備。 |
| ◎核心能力 | 關聯性 |
| 1.應用數理邏輯推理之能力 | 3 關聯性中等 |
| 2.具備資訊軟體專業之能力 | 4 關聯性稍強 |
| 3.具備資訊硬體專業之能力 | 3 關聯性中等 |
| 4.發掘、分析及解決問題之能力 | 3 關聯性中等 |
| 5.現代資訊發展工具之使用與熟悉資訊應用系統之能力 | 3 關聯性中等 |
| 6.資訊軟體或硬體創新設計與實作之能力 | 3 關聯性中等 |
| 7.有效溝通與團隊合作之能力 | 2 關聯性稍弱 |
| 8.培養人文素養、專業倫理責任、社會關懷與生活技能之能力 | 1 關聯性最弱 |
◎本學科內容概述：
作業系統提供使用者與計算機之介面，使得使用者得以便利使用計算機，同時作業系統管理計算機之資源，使計算機得以發揮最大效能。本課程討論作業系統之行程管理、記憶體管理、虛擬記憶體、儲存系統管理等。作業系統之進階主題，如：保護與安全、分散式系統、多媒體系統、即時系統等，不在本課程範圍。 |
◎本學科教學內容大綱：
1. 作業系統概念
2. 行程管理
3. 行程合作
4. 記憶體管理
5. 儲存體管理 |
◎本學科學習目標：
作業系統(Operating System)是電腦系統中不可或缺的一部分，它充當硬體、使用者和應用程式之間的中介角色，主要目的是提供一個方便且有效率地執行程式的環境。本課程的學習目標著重於作業系統中資源管理的相關概念，包括程序管理、主記憶體與虛擬記憶體管理、儲存媒體管理等。同時，我們將以常見作業系統為例，介紹作業系統的設計原理，讓學生能夠透過理論和實作並進的方式深入瞭解作業系統。
在本課程中，我們將探討以下主題：
1. 行程管理：了解作業系統如何有效地管理和調度行程，以提供多個應用程式的執行環境。
2. 記憶體管理：研究作業系統如何管理主記憶體，包括分配、回收和虛擬記憶體等相關機制。
3. 儲存系統管理：深入瞭解作業系統如何管理儲存設備和檔案系統，確保資料的安全性和可存取性。
4. 作業系統設計原理：探討作業系統的設計理念和核心原則，以及相關的架構和模型。
本課程不涵蓋作業系統的高階主題，例如保護與安全、分散式系統、多媒體系統和即時系統等。我們專注於建立學生對作業系統基本概念和資源管理的扎實理解，以培養學生在這個領域中的核心能力。 |
| ◎教學進度： |
| 週次 | 主題 | 教學內容 | 教學方法 |
01
| Chapter 1 Introduction | Introduction to operating system | 講授。 |
02
| Chapter 2 Operating-System Structures | 2.1 Operating-System Services
2.2 User and Operating-System
Interface
2.3 System Calls
2.4 System Services
2.5 Linkers and Loaders | 講授。 |
03
| Chapter 2 Operating-System Structures | 2.6 Why Applications Are
Operating-System Specific
2.7 Operating-System Design and Implementation
2.8 Operating-System Structure
2.9 Building and Booting an Operating System
2.10 Operating-System Debugging | 作業/習題演練、講授。 |
04
| Chapter 3 Processes | 3.1 Process Concept
3.2 Process Scheduling
3.3 Operations on Processes
3.4 Interprocess Communication | 講授。 |
05
| Chapter 3 Processes | 3.5 IPC in Shared-Memory Systems
3.6 IPC in Message-Passing Systems
3.7 Examples of IPC Systems
3.8
Communication in Client– Server Systems | 講授。 |
06
| Chapter 4 Threads & Concurrency | 4.1 Overview
4.2 Multicore Programming 4.3 Multithreading Models 4.4 Thread Libraries
4.5 Implicit Threading | 作業/習題演練、講授。 |
07
| Chapter 5 CPU Scheduling | 5.1 Basic Concepts
5.2 Scheduling Criteria
5.3 Scheduling Algorithms
5.4 Thread Scheduling | 講授。 |
08
| Chapter 5 CPU Scheduling | 5.5 Multiple-Processor Scheduling
5.6 Operating System Examples.
5.7 Algorithm Evaluation. | 作業/習題演練、講授。 |
09
| 期中考 | 期中考 | 問題教學法、操作/實作。 |
10
| Chapter 6 Synchronization Tools | 6.1 Background
6.2 The Critical-Section Problem
6.3 Peterson’s Solution
6.4 Hardware Support for
Synchronization
6.5 Mutex Locks
6.6 Semaphores | 講授。 |
11
| Chapter 7 Synchronization Examples | 7.1 Classic Problems of Synchronization
7.2 Synchronization within the Kernel | 作業/習題演練、講授。 |
12
| Chapter 8 Deadlocks | 8.1 System Model 318
8.2 Deadlock in Multithreaded application
8.3 Deadlock Characterization
8.4 Methods for Handling Deadlocks | 講授。 |
13
| Chapter 8 Deadlocks | 8.5 Deadlock Prevention
8.6 Deadlock Avoidance
8.7 Deadlock Detection 8.8 Recovery from Deadlock | 作業/習題演練、講授。 |
14
| Chapter 9 Main Memory | 9.2 Contiguous Memory Allocation
9.3 Paging
9.4 Structure of the Page Table
9.5 Swapping | 講授。 |
15
| Chapter 10 Virtual Memory | 10.2 Demand Paging
10.3 Coppy-on-write
10.4 Page Replacement
10.5 Allocation of Frames
10.6 Thrashing | 作業/習題演練、講授。 |
16
| Chapter 11 Mass-Storage Structure | 11.1 Overview of Mass-Storage Structure
11.4 Error Detection and Correction
11.8 RAID Structure | 講授。 |
17
| Chapter 13 File-System Interface | 13.1 File Concept
13.2 Access Methods
13.3 Directory Structure | 講授。 |
18
| 期末考 | 期末考 | 問題教學法、操作/實作、講授。 |
◎課程要求：
修習本課程需具備有程式設計之基礎概念，並且對於電腦軟硬體有初步之認識。 |
◎成績考核
課堂參與討論10%
小考15%
期中考30%
期末考30%
作業/習題演練15%
|
◎參考書目與學習資源
A. Silberschatz, P. B. Galvin, and G. Gagne, Operating System Concepts, 10th Edition(Asia), 2019, John Wiley & Sons, Inc. |
| ◎教材講義 請改以帳號登入校務系統選擇全校課程查詢方能查看教材講義 |