1 《操作系统》课程教学单元设计1
第1章： 概述
授课教师：操作系统课程组 授课班级: 学时：2
教学条件 多媒体教室
教学素材 教材、课件、授课录像等
教学目标设计
知识目标：
（1）理解与掌握操作系统的概念。
（2）理解与掌握操作系统的分类和特征。
（3）理解与掌握操作系统的基本功能。 能力目标：
（1）能独立安装Windows XP/7或Linux操作系统；
（2）能安装三卡驱动程序；
（3）熟练操作Windows操作系统。
教学内容 （1）计算机系统概述；
（2）操作系统的发展；
（3）操作系统分类；
（4）操作系统特征；
（5）操作系统基本功能。
重点：
（1）操作系统基本概念；
（2）操作系统分类；
（3）操作系统基本功能。 难点：
（1）操作系统的发展；
（2）操作系统的分类；
（3）操作系统的特征。
课后作业 1.习题一、二
2.习题三 1、2、5
教学过程设计
操作系统概述（2学时）
主要步骤 教学内容 教学方法 教学手段 师生活动
问题
引入 计算机软件和硬件系统？ 讲授法
启发式 多媒体
课件演示 教师：提问
学生：讨论
知识讲解 知识点1：计算机硬件系统；
知识点2：计算机软件系统；
知识点3：操作系统。 讲授法
启发式 多媒体
课件演示 思考
交流互动
记录笔记
知识讲解 知识点4：操作系统的发展；
知识点5：操作系统的分类。 讲授法
启发式 多媒体
课件演示 思考
交流互动
记录笔记 2 《操作系统》课程教学单元设计2 知识讲解 知识点6：操作系统的特征；
知识点7：操作系统的基本功。 讲授法
启发式 多媒体
课件演示 思考
交流互动
记录笔记
课堂
总结 1． 操作系统定义；
2． 操作系统分类；
3． 操作系统基本功能。 教师讲解 多媒体
课件演示 整理笔记
引导创新
课后作业 1.习题月、二
2.习题三 1、2、5 教师讲授 多媒体 布置作业
提出要求
------------- ——第一章 --------- —— -------
操作系统 是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充， 其主要作用是管理好这些设备。操作系统的目标与 应用环境 有关。
操作系统的 目标：1. 方便性 2. 有效性： 提高系统资源的利用率， 系统的吞 吐量 3. 可扩充性 4. 开放性：系统能遵循世界标准规范。
操作系统 是一组能有效地组织和管理计算机硬件和软件资源， 合理地堆各类 作业进行调度，以及方便用户使用的 程序的集合 。
OS作为用户与计算机硬件系统之间 接口的含义是：OS处于用户与计算机硬 件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。或者说，用户在OS帮助下能够方 便、快捷、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。 OS是铺设在计算机硬件 上的多层软件的集合 ，它们不仅增强了系统的功能， 还隐藏了对硬件操作的具体 细节，实现了对计算机硬件操作的多个层次的 抽象模型 。
用户通过命令方式，系统调用方式，图标 -窗口方式来实现与 操作系统 的通
信。
处理机管理 是用于分配和控制处理机。 主要功能 ：创建和撤销进程，对诸进
程的运行进行协调， 实现进程之间的信息交换， 以及按照一定的算法把处理机分 配给进程。 进程控制 。进程同步 ：主要任务是为多个进程(含线程)的运行进行 协调，进程互斥式，进程同步式。 进程通信 ：任务是实现相互合作进程之间的信 息交换。
存储器管理 主要负责内存的分配和回收。 主要任务 ：为多道程序的运行提高
良好的环境，提高存储器的利用率，方便用户使用，并能从逻辑上扩充内容。 功
能： 内存分配 ：主要任务是： (1) 为每道程序分配内存空间，使它们“各得 其所”。 (2) 提高存储器的利用率， 尽量减少不可用的内存空间 ( 碎片)。 (3) 允 许正在运行的程序申请附加的内存空间， 以适应程序和数据动态增长的需要。 (静 态分配方式：固定内存大小位置，动态分配方式) 内存保护：主要任务是：①
AIX操作系统概述
一、AIX的性能和特点：
1、短小强干的内核和丰富的核外系统程序
AIX的设计者对系统的内核进行了精心设计，使之既简短又强干，可常驻内存。把凡是能从内核中分离出来的部分都从中分离出来，被分离出来的部分均按核外系统程序对待。
2、良好的用户界面
AIX向用户提供的界面功能齐备，使用方便。其中包括：
命令 是用户通过键盘和显示终端与系统进行交互会话的界面。
系统调用命令 是供用户在编写应用程序时使用的界面。
X-WINDOWS 是系统与用户之间的图形界面环境。
3、可装卸文件卷的文件系统
AIX的整个文件系统由一个基本文件系统和若干个可装卸的子文件系统构成，它允许用户根据需要把自己的文件卷装入并与基本文件系统连接起来，不需要时可以拆卸下来。AIX的这种特点既便于扩大文件存储空间，又有利于安全和保密。
4、文件、目录和各种I/O设备均作为文件统一处理
为了方便用户使用，AIX将普通数据文件、目录文件和I/O设备均以文件论之，三者使用相同的保护机制，在用户面前它们具有相同的语法和语义。
5、性能良好的网络环境
AIX为用户提供了良好的网络环境，主要包括：
一组网络通信协议，例如TCP/IP。
一组网络通信工具，例如mail, write,wall,talk等。
一组网络编程接口，例如TLI(Transport Layer Interface)和Socket等。
6、完善的安全机制
AIX具有完善的多级安全/保密机制，其中用户级机制的一些基本内容包括：
AIX将其用户分为普通用户和特权(超级)用户，它们各自享有不同的权限。
AIX为每一个用户都建立一个户头，称之为用户帐户。系统通过用户帐户来组织和记录各用户在系统中的活动，并将其限制在一定的活动范围之内。
AIX要求每一个用户必须用合法的用户名、正确的口令进行注册，并将每一个用户都归划到某一个特定的用户组中。
第二章 操作系统概述
复习题
2.1操作系统设计的三个目标是什么？
方便：操作系统使计算机更易于使用。
有效：操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。
扩展的能力：在构造操作系统时，应该允许在不妨碍服务的前提下有效地开发、测试和引进新的系统功能。
2.2什么是操作系统的内核？
内核是操作系统最常使用的部分，它存在于主存中并在特权模式下运行，响应进程调度和设备中断。
2.3什么是多道程序设计？
多道程序设计是一种处理操作，它在两个或多个程序间交错处理每个进程。
2.4什么是进程？
进程是一个正在执行的程序，它被操作系统控制和选择。
2.5操作系统是怎么使用进程上下文的？
执行上下文又称为进程状态，是操作系统用来管理和控制所需的内部数据。这种内部信息和进程是分开的，因为操作系统信息不允许被进程直接访问。上下文包括操作系统管理进程以及处理器正确执行进程所需要的所有信息，包括各种处理器寄存器的内容，如程序计数器和数据寄存器。它还包括操作系统使用的信息，如进程优先级以及进程是否在等待特定I/O事件的完成。
2.6列出并简要介绍操作系统的五种典型存储管理职责。
进程隔离：操作系统必须保护独立的进程，防止互相干涉数据和存储空间。
自动分配和管理：程序应该根据需要在存储层次间动态的分配，分配对程序员是透明的。因此，程序员无需关心与存储限制有关的问题，操作系统有效的实现分配问题，可以仅在需要时才给作业分配存储空间。
2.7解释实地址和虚地址的区别。
虚地址指的是存在于虚拟内存中的地址，它有时候在磁盘中有时候在主存中。实地址指的是主存中的地址。
2.8描述轮循调度技术。
轮循调度是一种调度算法，所有的进程存放在一个环形队列中并按固定循序依次激活。因为等待一些事件（例如：等待一个子进程或一个I/O操作）的发生而不能被处理的进程将控制权交给调度器。 2.9解释单体内核和微内核的区别。
