本課程的教學組織為六個部分：計算機操作系統(tǒng)概述、處理器管理、存儲管理、設備管理、文件管理、并發(fā)程序設計。學習者能夠認知操作系統(tǒng)的基本概念與實現(xiàn)原理，并深入理解操作系統(tǒng)的設計方法與實現(xiàn)技術(shù)。

操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)是一個大型復雜的并發(fā)系統(tǒng)，并發(fā)性、共享性和隨機性是它的重要特征，并發(fā)機制支持多道程序設計，共享機制控制諸進程正確使用硬軟件資源。其中，并發(fā)性和共享性又是兩個最基本的特征，并發(fā)和共享雖能改善資源利用率和提高系統(tǒng)效率，但卻引發(fā)了一系列問題，隨機性使操作系統(tǒng)的實現(xiàn)更加復雜化，因而，設計操作系統(tǒng)時引進許多概念和設施來妥善解決這些問題。

多道程序設計技術(shù)是將多個作業(yè)放入主存并使它們同時處于執(zhí)行狀態(tài)，從宏觀上看作業(yè)均開始運行但未運行結(jié)束，從微觀上看多個作業(yè)輪流占有CPU交替執(zhí)行，采用多道程序設計技術(shù)能改善CPU的利用率，提高主存和設備的使用效率和充分發(fā)揮系統(tǒng)的并行性。早期，操作系統(tǒng)沿著三條主線發(fā)展：多道批處理系統(tǒng)、分時交互系統(tǒng)和實時處理系統(tǒng)。多道批處理系統(tǒng)著眼于讓CPU和外部設備同時保持忙碌，提高作業(yè)的吞吐率和系統(tǒng)的效率。其關(guān)鍵機制是：在響應一個作業(yè)的處理結(jié)束信號時，CPU將在主存中駐留的不同作業(yè)間切換；分時交互系統(tǒng)的設計目標是為用戶提供方便的程序開發(fā)、調(diào)試環(huán)境和快速響應交互式用戶的命令請求，但又要支持多用戶同時工作，以降低系統(tǒng)的成本。其關(guān)鍵機制是：采用時間片輪轉(zhuǎn)法，讓CPU在多個交互式用戶間多路復用；實時處理系統(tǒng)與分時系統(tǒng)相比常局限于一個或幾個應用，例如，數(shù)據(jù)庫的查詢和修改應用或生產(chǎn)過程控制實時應用，但同樣有響應時間的要求，甚至某些實時應用有更加嚴格的時間限制。其關(guān)鍵機制是：事件或隊列驅(qū)動機制，當系統(tǒng)接受來自外部的事件后，快速分析這些事件，驅(qū)動實時任務在規(guī)定的響應時間完成相應處理和控制。上述各類操作系統(tǒng)都要妥善解決各種資源的管理和調(diào)度問題，使得操作系統(tǒng)功能變得愈加豐富和完整。 本章將講述：計算機系統(tǒng)概覽、計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、計算機操作技術(shù)的發(fā)展、計算機操作系統(tǒng)、資源管理的角度、程序控制的角度、操作系統(tǒng)控制計算機的角度、人機交互的角度、程序接口的角度、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度。