计算机操作系统教学大纲
《计算机操作系统》教学大纲
《计算机操作系统》教学大纲课程名称：计算机操作系统总学时：68 理论学时：56 实验学时：12一、课程性质及培养目标《操作系统》是计算机科学与技术等专业的专业课之一。
本课程将全面系统地介绍操作系统的基本理论与基本工作原理，包括操作系统内部工作过程与结构及相关概念、技术和理论，并作为实例介绍目前主流操作系统Windows的工作原理。
在各章节中会介绍当前主流操作系统Windows的各部分功能及实现作为实例，以求学生对操作系统的基本理论和原理能够融会贯通。
通过本课程的学习，要求学生理解操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点，熟练掌握和运用操作系统在进行计算机软硬件资源管理和调度时常用的概念、方法、算法、策略等。
二、课程的教学原则与方法在总结操作系统课程教学实践经验的基础上，结合课程自身的特点，制定本课程的教学原则为：理论讲解和实践相结合的教学原则。
在教学过程中采用的教学方法主要有：以语言形式获得间接经验的方法（例如讲授法、讨论法、读书指导法等），以直观形式获得直接经验的方法（例如演示法），以实际训练形式形成技能、技巧的教学方法（例如讲练结合法、实验法等）。
三、教学内容与教学基本要求第一单元操作系统引论1、教学内容任务1 操作系统概述任务2 操作系统的发展历史任务3 操作系统的分类2、教学基本要求让学生对操作系统形成初步的认识，对操作系统中的概念有整体的了解。
了解操作系统的发展过程；掌握操作系统类型和功能、操作系统的基本特征；熟练掌握操作系统定义。
3、教学重点与难点教学重点：操作系统的发展过程，操作系统的分类、基本特征和功能教学难点：操作系统的基本特征，操作系统的结构设计4、复习参考题⑴OS的作用可表现在哪几个方面？⑵OS有哪几大特征？最基本得特征是什么？第二单元操作系统原理基础1、教学内容任务1 进程的基本概念任务2 存储管理任务3 文件管理任务4 I/O设备管理2、教学基本要求让学生认识进程，了解进程的概念；了解进程、线程及程序的基本概念；了解进程通信的有关概念、类型和消息传递通信的实现；掌握进程的基本状态与各种基本状态之间的转换。
计算机操作系统课程设计教学大纲
《计算机操作系统》课程设计教学大纲课程编号：08120070课程名称：计算机操作系统/Computer Operating System课程总学时/学分：56/3.5（其中理论46学时，实验10学时课程设计时间/学分：1周/1学分适用专业：计算机科学与技术一、设计任务及目的《计算机操作系统》课程是计算机科学与技术专业的一门重要专业基础课，“计算机操作系统课程设计”的目的是在学生学习了《计算机操作系统》课程之后理论联系实践，一方面延续《计算机操作系统》课程实验的要求，进一步加深与巩固学生对计算机操作系统中概念、基本原理、算法的理解和掌握，培养学生对计算机常用操作系统的操作能力；另一方面通过本环节加强培养学生分析、修改和设计操作系统的能力。
期望达到学为所用，并且能进一步提高使用计算机和编程能力。
二、课程设计的基本要求1、了解所选择开发环境的调试功能，掌握跟踪，修改错误的技巧。
2、能根据实际问题选择数据结构，清淅的描述算法。
3、培养良好的编程风格。
4、撰写课程设计报告，按格式要求写出完整的、规范的报告并打印，其中模块图、流程图要清楚规范，特别要求学生独立完成。
三、设计需运用的基本理论设计需运用计算机系统知识、操作系统基本概念、进程管理、存储管理技术、I/O管理技术、文件管理、高级语言程序设计、数据结构等内容。
四、课程设计内容与时间安排1、设计内容：可以选择下面提供的参考选题，也可以自选，如果自选，需要将自选题，目的详细内容以及实现要求提供给老师，老师批准后方可采用。
课题一：进程管理演示设计目的：加深对进程概念及进程管理各部分内容的理解；熟悉进程管理中主要数据结构的设计及进程调度算法、进程控制机构、同步机构及通讯机构的实施。
设计内容：设计一个允许n个进程并发运行的进程管理模拟系统。
该系统包括有简单的进程控制、同步与通讯机构，其进程调度算法可任意选择（优先级调度，时间片轮转，短进程优先中的一种）。
每个进程用一个PCB表示，其内容根据具体情况设置。
操作系统课程教学大纲
操作系统课程教学大纲一、引言操作系统作为计算机科学和信息技术领域的重要组成部分，对于学习者全面了解计算机系统的运行原理、管理方式和资源调度具有重要作用。
本课程的教学目标是使学生掌握操作系统的基本概念、原理和设计方法，培养学生的系统思维和问题解决能力。
二、课程目标1. 理解操作系统的基本概念和功能，包括进程管理、内存管理、文件系统、输入输出等。
2. 掌握操作系统的设计原则和实现技术，了解多道程序设计、并发控制、死锁处理等核心概念和算法。
3. 熟悉操作系统的应用领域和发展趋势，了解实时操作系统、分布式操作系统和网络操作系统的基本特点。
4. 培养学生的团队合作和实践操作能力，通过实验和项目实践提高学生对操作系统的理解和应用能力。
三、课程安排1. 操作系统概述- 了解操作系统的定义、发展历程和重要性。
- 理解操作系统的功能和基本组成部分。
- 介绍操作系统的分类和应用领域。
2. 进程管理- 介绍进程和线程的基本概念，了解进程的创建、调度和终止。
- 学习进程同步和互斥的方法，包括信号量、互斥量、条件变量等。
- 理解死锁的原因和解决方法，包括银行家算法和资源分配图。
3. 内存管理- 了解内存的层次结构和地址映射技术。
- 学习内存分配和回收的方法，包括连续内存分配、分段式内存分配和分页式内存分配。
- 熟悉虚拟内存的概念和实现机制。
4. 文件系统- 理解文件系统的基本概念和组织方式。
- 学习文件系统的实现技术，包括文件的存储结构、目录管理和文件访问控制。
- 掌握文件系统的缓存管理和磁盘调度算法。
5. 输入输出系统- 了解输入输出设备与计算机系统之间的接口和工作方式。
- 学习输入输出的基本概念和操作方法，包括缓冲区管理、设备驱动程序和中断处理。
- 熟悉输入输出设备的特性和性能评价方法。
6. 操作系统设计和实现- 介绍操作系统的设计原则和实现方法。
- 学习操作系统的内核结构和模块划分。
- 进行实验和项目实践，设计和实现一个简单的操作系统原型。
《操作系统》教学大纲
《操作系统》教学大纲操作系统教学大纲一、引言操作系统是计算机科学中非常重要的一门课程。
本教学大纲旨在介绍操作系统的基本概念、原理和设计等内容，帮助学生深入理解操作系统的工作原理和应用。
二、课程目标1. 了解操作系统的基本概念和发展历史；2. 掌握操作系统的主要组成部分及其功能；3. 理解操作系统的进程管理、内存管理和文件系统等关键原理；4. 掌握常见操作系统的实践应用；5. 培养学生的问题分析和解决能力，以及团队合作和沟通能力。
三、课程内容1. 操作系统概述1.1 操作系统的定义和作用1.2 操作系统的历史演变1.3 操作系统分类和特点2. 进程管理2.1 进程的定义和特点2.2 进程的创建、调度和终止 2.3 进程同步与通信2.4 死锁及其避免与解决3. 内存管理3.1 内存的层次和管理需求3.2 内存分配和回收策略3.3 虚拟内存和页面置换算法3.4 内存保护与共享4. 文件系统4.1 文件系统的基本概念和功能 4.2 目录结构与文件操作4.3 文件系统的实现与管理4.4 文件存储与磁盘管理5. 输入输出管理5.1 输入输出设备的特点和分类 5.2 缓冲区管理和设备驱动程序5.3 文件IO与设备IO的区别和联系5.4 IO性能优化和错误处理6. 操作系统安全6.1 访问控制和权限管理6.2 安全性漏洞与攻击类型6.3 数据加密和防护机制6.4 安全策略和审核措施四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂讲解介绍操作系统的基本概念和原理；2. 实验演示：通过操作系统实验，让学生了解操作系统的实际应用；3. 课堂讨论：引导学生进行问题讨论和解决方案的思考；4. 团队项目：组织学生进行操作系统设计与实现的团队项目。
五、考核方式1. 课堂作业：布置与课程内容相关的编程或理论作业；2. 实验报告：要求学生完成操作系统实验并撰写实验报告；3. 期中考试：对学生对操作系统的理论知识进行考核；4. 期末项目：要求学生独立或团队完成操作系统设计与实现的项目。
计算机操作系统课程教学大纲
计算机操作系统课程教学大纲一、课程概述本课程旨在介绍计算机操作系统的基本概念、原理和技术，培养学生对操作系统的深入理解和掌握，为后续学习相关课程奠定基础。
二、课程目标1. 着重介绍操作系统的基本概念和原理，让学生了解操作系统的作用和重要性；2. 引导学生深入理解操作系统的运行机制和管理方法；3. 培养学生分析和解决操作系统问题的能力；4. 掌握操作系统的常见功能和技术，如进程管理、内存管理、文件系统等；5. 培养学生的团队合作能力和实践能力，通过实验和项目来巩固所学知识。
三、教学内容和学时安排1. 操作系统概述（4学时）- 操作系统的定义和发展历程- 操作系统的主要功能和作用- 操作系统的分类和常见例子2. 进程管理（10学时）- 进程的基本概念和进程控制块- 进程的状态和状态转换- 进程的调度算法和调度策略- 进程同步与进程通信- 死锁的概念和避免策略3. 内存管理（8学时）- 内存的层次结构和地址空间- 内存分配和回收的基本方法- 页面置换算法和内存页面置换策略- 虚拟内存的概念和地址映射技术- 内存保护和内存扩展技术4. 文件系统（8学时）- 文件系统的基本概念和组织结构- 文件的逻辑结构和物理结构- 文件的访问控制和权限管理- 文件系统的存储管理和数据恢复技术 - 磁盘调度算法和磁盘缓存技术5. 输入输出系统（6学时）- 输入输出设备的种类和特点- 输入输出控制器和设备驱动程序- 缓冲区管理和数据传输方式- 输入输出中断处理和中断机制- 输入输出软件和设备驱动的编写6. 分布式系统和并发处理（8学时）- 分布式系统的概念和基本特点- 分布式系统的组织结构和通信机制- 并发处理的概念和基本原理- 并发控制和互斥访问技术- 进程间通信和进程远程调用技术四、教学方法和评价方式教学方法包括讲授、讨论、实验和项目实践等。
通过教师主导的讲授，引导学生理解操作系统的基本概念和原理。
通过小组讨论和案例分析，培养学生的分析和解决问题的能力。
李治军操作系统教学大纲
李治军操作系统教学大纲一、课程简介本课程旨在介绍计算机操作系统的基本概念、原理和技术，使学生掌握操作系统的基本原理、实现技术和应用方法，了解当前操作系统的发展动态和未来发展方向。
通过本课程的学习，学生能够掌握操作系统的基本概念，了解各种操作系统的特点和常见问题，掌握操作系统的设计与实现技术。
二、教学目标1. 掌握操作系统的基本概念和工作原理；2. 理解操作系统的结构和组成；3. 掌握操作系统的设计与实现方法；4. 了解不同类型的操作系统，并能够对其进行比较分析；5. 培养学生的问题分析和解决问题的能力。
三、教学内容1. 操作系统概述1.1 操作系统简介1.2 操作系统的功能和特点1.3 操作系统的发展历程2. 操作系统结构2.1 操作系统的层次结构2.2 操作系统的组成和功能2.3 操作系统的接口和服务3. 进程管理3.1 进程的概念3.2 进程的状态和转换3.3 进程的调度3.4 进程同步与通信4. 存储管理4.1 存储器的层次结构4.2 存储器的管理方式4.3 虚拟存储器4.4 存储器的分配与回收5. 文件系统5.1 文件系统概念5.2 文件系统的组织和访问方法5.3 文件系统的实现技术5.4 文件系统的管理和保护6. 设备管理6.1 设备的分类和结构6.2 设备的管理和分配6.3 设备的中断和处理6.4 设备的保护和控制四、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括理论讲授、案例分析、实验操作、课堂讨论等。
通过理论讲解，学生可以系统地了解操作系统的基本概念和原理；通过案例分析和实验操作，学生能够深入理解操作系统的实现技术和应用方法；通过课堂讨论和互动，能够提高学生的问题分析和解决问题的能力。
五、教学评估学生的学习成绩将主要由平时作业、实验报告、课堂讨论和期末考试等方面综合评定。
通过学生的课堂表现、实验操作和学术论文，来考察学生对操作系统基本理论的掌握及对操作系统实践应用的能力。
六、参考教材1. 《操作系统：设计与实现》2. 《现代操作系统》3. 《操作系统概念》七、补充说明本大纲仅为教学参考，实际教学内容和教学方法将根据学生实际情况和教学需要进行调整。
2024年度《操作系统原理》教学大纲
介绍RBAC的基本概念和实现方法，如何通 过角色来管理用户的权限。
2024/2/2
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加密技术在操作系统中的应用
加密技术的基本概念
解释加密技术的核心思想，包括加密 算法、密钥管理等。
文件加密
描述操作系统中文件加密的实现方法 和技术，如EFS（加密文件系统）。
2024/2/2
磁盘加密
阐述磁盘加密的原理和实现方法，包 括全盘加密和分区加密等。
微型化与嵌入式操作系统
随着物联网和智能终端的普及 ，微型化和嵌入式操作系统将 成为未来发展的重要方向，它 们需要更加轻量级、高效和安 全。
云计算与分布式操作系统
云计算和分布式系统的快速发 展对操作系统提出了新的挑战 和机遇，未来的操作系统需要 支持大规模并发处理、资源动 态管理和跨平台协作等功能。
人工智能与操作系统融合
优点分析
解决了内存碎片问题，提高了内存利用率。允许程序的大小超过可用内存的大小，通过虚 拟内存技术实现。提供了更好的内存保护，每个程序只能访问自己的内存空间，不能访问 其他程序的内存空间。
缺点分析
需要复杂的软件和硬件支持，如页表、段表等数据结构以及相应的内存管理算法。在页式 存储管理中，会产生页面抖动现象，即频繁地换入换出页面导致系统性能下降。
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访问控制机制的实现原理
访问控制的基本概念
访问控制列表（ACL）
解释访问控制的核心思想，即主体对客体 的访问权限管理。
描述ACL的工作原理和实现方法，如何通过 ACL来管理用户对资源的访问权限。
强制访问控制（MAC）
基于角色的访问控制（RBAC）
阐述MAC的特点和实现原理，如基于格模 型的访问控制。
2024/2/2
计算机操作系统课程教学大纲
计算机操作系统课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质和任务计算机操作系统是中央广播电视大学计算机科学与技术本科专业（专科起点）的一门统设必修课程。
通过学习使学员掌握计算机操作系统的基本原理及组成；计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语；了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法；对常用计算机操作系统（DOS、Windows和UNIX或Linux）会进行基本的操作使用。
二、先修课程要求计算机组成原理、C语言程序设计、数据结构三、课程的教学基本要求掌握计算机操作系统的基本概念、新名词、术语及设计思路和方法技巧，掌握一种操作系统的安装、使用和简单维护。
四、教学方法和教学形式建议课堂讲解与实际参观、调研、实例使用相结合；加强实践教学，讲课与实验比例大于4：1。
五、课程教学要求的层次1．熟练掌握：要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、初步设计和解答与网络应用相关的问题，能够举一反三。
2．掌握：要求学生能够较好地理解和掌握，并且能够进行简单分析和判断。
3．了解：要求学生能够一般地了解所学内容。
第二部分多种媒体教材一体化总体设计初步方案一、学时分配课程教学总学时数为72学时，4学分，其中课内学时56学时，实验16学时。
教学章节学时分配如下：第1章计算机操作系统概述（8学分）第2章作业管理（8学分）第3章文件管理（8学分）第4章存储管理（8学分）第5章输入输出设备管理（8学分）第6章进程及处理机管理（10学分）第7章操作系统结构和程序设计（6学分）第三部分教学内容和教学要求第1章计算机操作系统概述（8学时）教学内容：操作系统定义及发展；操作系统的形成和五大类型；操作系统的五大功能；表征操作系统的属性；操作系统的配置、“生成”概念教学要求：熟练掌握：什么是操作系统；知道操作系统有五大类型和五大功能；掌握：至少掌握一种实际揽操作系统的安装、使用和维护；了解：初步了解如何认识、熟悉和解剖操作系统。
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计算机操作系统教学大纲
一、引言
计算机操作系统是计算机学科的基础课程，是计算机系统的核心和
基础，对于计算机专业学生具有重要的意义。
本课程旨在介绍计算机
操作系统的基本概念、原理和技术，使学生了解计算机操作系统的结
构和功能，能够熟练掌握计算机操作系统的一些基本操作和应用技术。
二、课程目标
•了解计算机操作系统的基本概念和原理；
•掌握进程、线程、内存管理、文件系统等操作系统的核心技术；
•熟练掌握并应用Unix/Linux操作系统；
•学会编写并调试简单的操作系统代码。
三、教学内容及进度安排
第一章：概论
第一节：操作系统概述
•操作系统的历史
•操作系统的定义和功能
•操作系统的分类
第二节：计算机硬件基础
•处理器
•存储器
•输入输出设备
第三节：操作系统结构
•操作系统的组成
•操作系统的层次结构
•操作系统的运行环境
第二章：进程管理
第一节：进程和线程
•进程和线程的概念和特点
•进程和线程的状态
•进程和线程的调度算法
第二节：进程同步与通信
•进程同步的概念和原理
•进程并发访问的问题和方法
•进程间通信和同步的机制和方式第三节：死锁的概念和预防
•死锁的原理和特征
•死锁的预防
第三章：内存管理
第一节：内存的物理地址分配
•内存的物理地址映射
•内存的物理地址分配
第二节：动态内存管理
•动态内存管理的基本原理
•动态内存管理的实现方法第三节：虚拟内存管理
•虚拟内存的概念和特点
•虚拟内存的实现方法
第四章：文件系统管理
第一节：文件系统的概念和组成•文件系统的概念和功能
•文件系统的组成
第二节：文件系统的实现
•文件系统的基本操作
•文件系统的存储结构
•文件系统的缓存管理
第五章：Unix/Linux操作系统
第一节：Unix/Linux概述
•Unix/Linux的历史和发展
•Unix/Linux的特点和优势
第二节：Unix/Linux基本命令
•目录操作命令
•文件操作命令
•系统管理命令
第三节：Unix/Linux系统管理
•用户管理和权限管理
•进程管理和服务管理
•网络管理和安全管理
第六章：操作系统的应用
第一节：嵌入式操作系统
•嵌入式操作系统的概念和特点
•嵌入式操作系统的应用领域
第二节：实时操作系统
•实时系统的概念和特点
•实时操作系统的基本特征和分类
第三节：分布式操作系统
•分布式操作系统的概念和特点
•分布式操作系统的实现方法
四、教材及参考书目
主教材
•《操作系统：精髓与设计原理》（第七版），Silberschatz, Galvin, Gagne 著，机械工业出版社，2016
参考书目
•《现代操作系统》（第三版），Tanenbaum, Bos 著，机械工业出版社，2015
•《操作系统与网络管理》（第二版），谢仁发，刘建荣著，高等教育出版社，2016
•《UNIX环境高级编程》（第三版），W. Richard Stevens, Stephen A. Rago 著，人民邮电出版社，2014
五、教学方法与考核方式
教学方法
•讲授课程讲述主要理论知识和基本原理；
•实验课程让学生自己操作实践并探讨问题的解决方式；
•课堂讨论适时引导学生思考并掌握要点。
考核方式
•课后作业分析：50%
•实验和课程设计：30%
•期末考试：20%
六、实验与作业
实验内容
•Unix/Linux系统基本操作实验
•进程管理实验
•地址映射实验
•文件系统实验
作业内容
•阅读相关论文或书籍，总结历史上几个重要操作系统的特点和应用；
•比较进程和线程的区别，设计一个实验验证你的结论；
•了解虚拟内存的原理，熟悉虚拟内存中的页面置换算法；
•模拟死锁的条件，设计一个实验，使用多种方法预防死锁。
七、教师简介
XXX，计算机专业学士，XX大学计算机学科硕士，现任教于XX大
学计算机学科。
拥有数年教学经验，主讲计算机操作系统和计算机网
络等课程。
对操作系统的研究有深入了解，发表学术论文数篇。
授课
习惯严谨，注重培养学生的分析和解决问题的能力，深受学生喜爱。