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安徽師范大學皖江學院電子信息系 操作系統教學大綱
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《操作系統》教學大綱
一、說明
1、課程的性質、地位和任務
《操作系統》是現代計算機系統的基本系統軟件，是計算機專業及其相近專業的必
修課程，是從事計算機應用人員必不可少的知識。通過本課程的學習可以使學生了解計
算機操作系統的一些基本術語、概念，培養學生理解和掌握計算機操作系統的基本原理
和設計技能。
2、課程教學的基本要求
（1）了解計算機操作系統的目標、作用、發展過程及發展的主要動力，了解無操
作系統時的計算機系統、單道批處理系統、多道批處理系統、分時系統、實時系統，了
解操作系統的基本特征及功能、操作系統的結構設計。
（2）掌握進程和線程的基本概念、進程同步和通信機制以及進程控制過程。
（3）理解單（多）處理機調度的類型與算法、死鎖的原因及處理方法。
（4）熟練掌握內存的分配（離散分配、連續分配）及回收、內存保護、虛擬存儲、
頁面置換算法。
（5）掌握四種 I/O 控制方式、設備分配算法、分配過程、以及緩沖管理。
（6）掌握文件的邏輯結構和物理結構、目錄管理、文件存儲空間的管理、文件共
享與保護。
（7）了解操作系統提供的接口類型，類型的實現、原理、UNIX 系統調用。
（8）掌握網絡操作系統的功能和提供的服務、Windows NT 操作系統。
課程性質：專業基礎課程 先修課程：計算機組成原理、數據結構、C 語言
總學時：41 學分：2
理論學時：32 實驗學時：9
開課學院：皖江學院 適用專業：電子信息工程
大綱執筆人： 教學院長審定：
教研室主任審核：
安徽師范大學皖江學院電子信息系 操作系統教學大綱
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3、本課程的重點與難點
重點：本課程的教學重點是讓學生掌握作業調度及界面管理的算法，存儲管理、處
理器管理、設備管理、文件管理的功能。
難點：本課程的教學難點是各種管理的基本原理及算法，內存分配、地址轉換、存
儲保護和內存擴充的方法，進程調度的算法及進程通信方式，文件的存儲結構和存儲方
式，文件存儲空間管理的算法，操作系統編程的技巧和方法，死鎖的檢測與避免方法，
操作系統的安全性控等。教學過程中，配合多媒體課件，通過啟發式講授、形象化的應
用舉例，引導學生掌握課程內容，并掌握學習這門課的方法。
二、課堂教學時數及課后作業題型分配
章 目 教 學 內 容
教 學
時 數
教學方式
或 手 段
課 后 作 業
思考題 練習題
一 操作系統的類型和功能 3 講授（多媒體）
二 作業與界面管理 6 講授（多媒體） √
三 文件管理 6 講授（多媒體） √
四 主內存管理 6 講授（多媒體） √
五 設備管理 5 講授（多媒體） √
六 處理器的進程和線程管理 4 講授（多媒體） √
七 操作系統結構和程序實現 2 講授（多媒體）
合 計 32
三、正文
第一章 操作系統的類型和功能
【教學目的】
通過本章教學，使學生掌握操作系統的定義，了解操作系統的特性和主要功能。理
解操作系統的主要類型。了解操作系統的發展歷程，分時和實時操作系統的特點、操作
系統的用戶界面、操作系統在計算機系統中的地位
【重點難點】
操作系統的定義、特性和功能，操作系統的主要類型。
第一節 什么是操作系統
一、操作系統在軟件層次中的地位
二、操作系統的設計觀點
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第二節 操作系統的形成和 5 大類型
一、計算機操作系統的形成
二、操作系統的 5 大類型
第三節 操作系統的 5 大功能
一、作業管理
二、文件管理
三、存儲管理
四、設備管理
五、進程管理
第四節 操作系統版本歷史簡介
一、DOS 簡史
二、Windows 操作系統簡史
三、UNIX 操作系統簡史
四、Linux 操作系統簡史
第五節 表征操作系統的屬性
第六節 操作系統的“生成”、設置和配置概念
一、“生成”、配置和設置
二、操作系統引導
三、系統管理員
第二章 作業與界面管理
【教學目的】
通過本章教學，使學生掌握作業管理的任務，掌握作業調度和進程調度的功能。理
解作業調度算法。了解用戶界面的設計特點、Shell 命令解釋和控制語言。
【重點難點】
作業調度和進程調度，用戶界面的設計，Shell 命令解釋和控制語言。
第一節 作業管理的任務和功能
一、概念和術語
二、作業管理的任務
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三、作業管理的功能
四、操作系統是用戶和計算機之間的接口
第二節 用戶界面的任務和功能
一、用戶界面的發展
二、界面管理的任務
三、界面管理的功能
四、用戶界面研究
第三節 用戶界面的設計特點
第四節 作業調度
一、作業調度功能
二、作業說明書內容舉例
三、作業調度算法
第五節 操作系統常用命令分類簡介
一、操作系統是人機交互的接口
二、常用命令對比
三、UNIX,Linux 聯機命令手冊索引
第六節 Shell 命令解釋和控制語言
一、DOS 操作系統 Shell 語言
二、UNIX/Linux 的 Shell 應用舉例
三、作業管理和進程管理的類比說明
第三章 文件管理
【教學目的】
通過本章教學，使學生掌握文件管理的任務和功能。理解文件的目錄結構，文件的
分類，文件的存取控制。了解文件系統數據結構和表示。
【重點難點】
文件的邏輯組織和物理組織的概念及不同的組織形式，文件的目錄結構，文件存
儲控制。
第一節 文件管理的任務和功能
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一、文件管理的任務
二、文件管理的功能
三、文件的組織機構
第二節 文件分類
第三節 文件的物理結構和邏輯結構
一、文件的物理結構
二、文件的邏輯結構
第四節 文件目錄
一、一級文件目錄
二、二級文件目錄
三、多級文件目錄
四、文件目錄的管理
第五節 文件存取控制
一、存取控制矩陣
二、用戶權限表
三、使用口令
四、使用密碼
五、UNIX/Linux 操作系統的安全性
六、計算機病毒簡介
第六節 文件系統的數據結構和表示
一、UNIX/Linux 文件系統
二、磁盤文件系統結構
三、文件系統的數據結構
第七節 文件系統的系統調用
第四章 主內存管理
【教學目的】
通過本章教學，使學生掌握存儲管理的任務和功能，理解分區分配、請求頁式及
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段式存儲管理的原理與算法。
【重點難點】
分區分配存儲管理，請求頁式存儲管理，段式存儲管理。
第一節 存儲管理的任務和功能
一、存儲管理的任務
二、存儲管理的功能
三、內存類型及尋址
第二節 分區分配存儲管理
一、固定分區分配
二、可變式動態分區分配
三、可重定位分區分配
四多重分區分配
五、主存“擴充”技術
六、主存保護技術
第三節 請求頁式存儲管理
一、實現原理
二、UNIX 請求調頁管理
三、頁表的設計
四、請求淘汰換頁算法
五、頁式存儲管理優缺點
六、地址轉換舉例
第四節 段式存儲管理
一、實現原理
二、地址變換
三、段式存儲管理的優缺點
四、段式和頁式的主要區別
第五節 段頁式存儲管理
一、特點
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二、實現原理
第五章 設備管理
【教學目的】
通過本章教學，使學生掌握設備管理技術，設備分配技術，設備管理程序功能，外
部設備安裝和管理。理解緩沖技術。了解設備管理的任務和功能，外部設備的分類。
【重點難點】
設備管理、分配技術，緩沖技術，設備處理程序編制。
第一節 概述
一、設備管理的任務與功能
二、發展歷史
三、外部設備分類
四、設備 I/O 方式
五、未來展望
第二節 外部設備的安裝
一、系統配置
二、用戶外接設備
三、用戶外接特殊設備
四、外部設備的即插即用
五、設備驅動程序的編制
六、CPU 與外部信息的交換
七、總線和接口
第三節 輸入輸出設備分配算法
第四節 設備管理技術
一、磁盤管理技術
二、緩沖技術
三、虛擬設備的技術
四、共享打印機
第五節 設備處理程序編制內容
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一、設備處理程序
二、設備驅動程序的功能
三、設備驅動程序的特點
四、設備處理方式
五、設備驅動程序舉例
第六章 處理器的進程和線程管理
【教學目的】
通過本章教學，使學生掌握死鎖的概念,死鎖的預防和避免。理解死鎖的必要條件，
死鎖的檢測及恢復。掌握進程定義，臨界區概念，進程的狀態及其變化，進程的同步與
互斥。理解多道程序設計概念，進程的組成，進程管理的基本命令，信號量和Ｐ、Ｖ操
作及其應用。了解進程間的通信。
【重點難點】
進程的基本特征，進程的調度算法，進程通信死鎖。
第一節 概述
一、操作系統核心的功能和特點
二、為什么要引入“進程”概念
三、順序執行與并發執行
第二節 進程的定義和特征
一、程序與進程
二、進程的 5 個基本特征
三、進程與線程
第三節 進程調度
一、進程的描述
二、進程的狀態及轉換
三、進程的調度算法
四、調度算法舉例
五、進程控制塊
第四節 進程通信
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一、同步與互斥
二、臨界區
三、原語
第五節 死鎖
一、什么是死鎖
二、死鎖的 4 個必要條件
三、死鎖的表示
四、解決死鎖問題的基本方法
第七章 操作系統結構和程序實現
【教學目的】
通過本章教學，使學生理解微內核、對象的概念。了解結構設計的目標，Windows NT
的結構及各部分的主要功能。
【重點難點】
結構設計的目標，操作系統的結構設計。
第一節 操作系統的編程概念
第二節 結構設計的目標
一、設計目標
二、分層原則
三、分塊原則
四、模塊接口法的設計步驟
五、模塊接口法的優缺點
第三節 層次結構設計
一、層次模塊化結構設計的必要性
二、操作系統的結構模型
三、操作系統的結構設計
第四節 DOS 模塊結構
第五節 Windows 的編程模式簡介
第六節 微內核結構簡介
【課程考試】
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本課程采用“閉卷”方式進行考試，考試成績以 60%的比例記入課程總評成績，課
外作業和平時測驗占 20％，實驗占 20％。重點考查學生對計算機操作系統基本概念和
術語、各種管理功能的掌握情況，利用操作系統相關知識分析解決實際問題的能力?？?br/>試題型包括填空題、選擇題、簡答題和綜合應用題等類型。
四、使用教材與教學參考書目
【使用教材】
吳企淵，《計算機操作系統教程》，清華大學出版社，2006 年 1 月
【教學參考書目】
1、屠祁，屠立德，《操作系統基礎》，清華大學出版社，2000 年 9 月(第 3 版)
2、張堯學，史美林，《計算機操作系統教程》，清華大學出版社，2000 年 8 月(第
二版)
3、滕至陽，《現代操作系統教程》，高等教育出版社，1999 年 9 月
4、[美]Cary Nutt（加里·納特），《操作系統》，機械工業出版社，2005 年 3 月
（第 3 版）
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