操作系统教案课程215.pdf

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1、 河南商专计算机应用系 教案 授课教师：连卫民 授课课程：操作系统原理 授课班级：05 计应 2 授课学期：2007 年上学期 河南商专计算机应用系教案 第 1 页 授课题目 操作系统的概念 教学目的 1理解操作系统的定义和作用 2了解操作系统的发展 3了解三大基本操作系统 复习内容 授课提纲 第一章 操作系统概述 操作系统的定义和目标 1操作系统的定义 2操作系统的目标 3操作系统的作用 1.2 操作系统的形成与发展 1、无操作系统的计算机系统 2、分时系统 重点 1操作系统的定义 2分时系统 难点 操作系统的定义 分时系统 小结 作业 备注 河南商专计算机应用系教案 第 2 页 授课题目

2、操作系统的特征与功能 教学目的 1掌握操作系统的基本特征 2了解操作系统的五大基本功能 复习内容 操作系统的发展 授课提纲 三、实时系统 操作系统的特征与功能 一、操作系统的特征 二、操作系统的功能 操作系统的主要功能是资源管理，并为用户提供一个方便的操作界面。因此它的主要功能包括：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、作业管理与用户接口。重点 操作系统的特征 操作系统的功能 难点 操作系统的特征 小结 作业 书后作业一、二、三、2，3，5 备注 河南商专计算机应用系教案 第 3 页 授课题目 进程描述 教学目的 1掌握进程的定义和特征 2掌握进程的三种状态及其转换 复习内容 授课提纲

3、第二章 处理机管理 进程描述 一、进程的定义和特征 1进程的定义 2进程的特征 动态性 并发性 独立性 异步性 二、进程的状态和转换 重点 进程的定义和特征 进程的三种状态及其转换 难点 进程的定义和特征 小结 作业 备注 河南商专计算机应用系教案 第 4 页 授课题目 进程控制 教学目的 1理解进程控制块 PCB 2了解进程的创建、阻塞、唤醒与撤销 复习内容 进程的定义与特征 授课提纲 22 进程控制 一、进程控制块 PCB 二、进程的创建与撤销 三、进程的阻塞与唤醒 重点 进程控制块的概念及其主要内容 难点 PCB 的概念 为什么要引入 PCB 小结 作业 书后作业一 备注 河南商专计算机

4、应用系教案 第 5 页 授课题目 进程的同步与互斥 教学目的 1掌握进程同步与互斥的概念 2理解进程同步机制应遵循的原则 3理解信号量的概念 复习内容 PCB 的概念 授课提纲 一、进程的同步与互斥 1进程同步与互斥的的概念（1）临界资源（2）临界区（3）进程同步（4）进程互斥 2进程同步机制应遵循的原则（1）空闲让进（2）忙则等待（3）有限等待（4）让权等待 二、利用信号量和 PV 操作实现互斥与同步 重点 几个概念和原则 难点 信号量的概念 小结 作业 书后作业二 备注 河南商专计算机应用系教案 第 6 页 授课题目 利用信号量和 PV 操作实现互斥与同步 教学目的 掌握利用信号量和 PV

5、 操作实现进程的互斥与同步 复习内容 授课提纲 二、利用信号量和 PV 操作实现互斥与同步【例 2-9】有 3 个进程 PA、PB、PC 合作解决记录打印问题：PA 将记录从磁盘读入主存的缓冲区 1，每执行一次读一个记录；PB 将缓冲区 1的记录复制到缓冲区 2，每执行一次复制一个记录；PC 将缓冲区 2 的记录打印出来，每执行一次打印一个记录；缓冲区的大小等于一个记录的PA、PB、PC 大小。请用 PV 操作来保证记录的正确打印。【例 2-10】某数据库有一个写进程，多个读进程，它们之间读、写操作的互斥要求是：写进程运行时，其它读、写进程不能对数据库操作，读进程之间不互斥，可以同时读数据库。

6、请用信号量及 PV 操作描述这一组进程的工作过程。重点 利用信号量和 PV 操作实现进程的同步和互斥 难点 利用信号量和 PV 操作实现进程的同步和互斥 小结 作业 书后作业六：7，8，11 备注 河南商专计算机应用系教案 第 7 页 授课题目 进程通信、进程调度 教学目的 掌握三种进程通信机制 复习内容 授课提纲 24 进程通信 一、共享存储器系统 二、管道通信机制 三、消息传递通信机制（message passing）25 进程调度 一、处理机调度的类型 二、选择作业调度算法的原则 重点 三种进程通信机制 难点 消息消息传递通信机制 小结 作业 书后作业二、三 备注 河南商专计算机应用系教

7、案 第 8 页 授课题目 进程调度算法 教学目的 掌握常用的几种进程调度算法 复习内容 1处理机调度的类型 2处理机调度算法的原则 授课提纲 三、调度算法 1先来先服务（FCFS）2短作业优先调度算法 3响应比高者优先调度算法 4时间片轮转调度算法 5优先权调度算法 6多级反馈队列调度算法 重点 1短作业优先调度算法 2响应比高者优先调度算法 3先来先服务（FCFS）难点 1短作业优先调度算法 2响应比高者优先调度算法 小结 作业 书后作业六：12，13，14，16 备注 河南商专计算机应用系教案 第 9 页 授课题目 死锁 教学目的 1了解死锁的概念 2掌握死锁预防 复习内容 授课提纲 26

8、 死锁 一、死锁的预防 死锁的预防是在进程开始执行之前，就对其进行某些限制，以防止死锁的发生。二、死锁的避免 1利用银行家算法避免死锁 2利用银行家算法举例 二、死锁的避免 1利用银行家算法避免死锁 2利用银行家算法举例 三、死锁的检测与解除 1死锁的检测 2死锁的解除 重点 1死锁的概念 2死锁的预防 3利用银行家算法避免死锁 难点 利用银行家算法避免死锁 小结 作业 书后作业六：17，18，19 备注 河南商专计算机应用系教案 第 10 页 授课题目 固定分区存储管理方式 教学目的 1了解存储器管理的功能 2掌握固定分区存储管理方式 复习内容 授课提纲 第 3 章存储器管理 存储器管理概述

9、 一、存储器管理的主要任务 二、存储器管理的主要功能 32 单用户连续存储管理方式 一、主存空间的分配与回收 二、地址转换与存储保护 33 固定分区存储管理方式 一、主存空间的分配与回收 二、地址转换与存储保护 重点 固定分区存储管理方式 难点 固定分区存储管理方式 小结 作业 书后作业一 备注 河南商专计算机应用系教案 第 11 页 授课题目 可变分区存储管理方式 教学目的 掌握可变分区存储管理方式 复习内容 固定分区存储管理方式 授课提纲 34 可变分区存储管理方式 一、主存空间的分配与回收 1采用的数据结构 可变分区管理因为分区的大小和数目是不一定的，因此，需要设置两个表来表示已分配的分

10、区和未分配的分区，即：已分分区表和空闲分区表。二、地址转换与存储保护 三、采用的技术 1移动技术 把原来分散的多个小分区拼接成一个大分区，从而就可以把原来不能装入的作业装入该区。2对换技术 重点 1可变分区存储管理方式的数据结构 2可变分区存储管理方式采用的技术 难点 可变分区存储管理方式的数据结构 小结 作业 书后作业六：1，2 备注 河南商专计算机应用系教案 第 12 页 授课题目 页式存储管理方式 教学目的 掌握页式存储管理方式所采用的数据 复习内容 可变分区存储管理方式 授课提纲 35 页式存储管理方式 一、主存存空间的分配与回收 二、地址转换与存储保护 三、对页式存储管理的改进 1具

11、有快表的地址变换 2两级页表的地址转换 重点 1掌握页式存储管理方式所采用的数据结构 2对页式存储管理的改进 难点 1页式存储管理方式所采用的数据 2地址转换、快表 小结 作业 书后作业六：3，4，5 备注 河南商专计算机应用系教案 第 13 页 授课题目 段式、段页式存储管理方式 教学目的 掌握段式及段页式存储管理所采用的管理方式 复习内容 页式存储管理方式所采用的数据结构 授课提纲 一、主存空间的分配与回收 1采用的数据结构 段表 主存分配表（作业表）空闲分区表 2主存空间的分配过程 3主存空间的回收 二、地址转换与存储保护 1地址转换 2段的共享 3段的保护 重点 采用的数据结构 地址转

12、换 难点 采用的数据结构 小结 作业 书后作业六：6，7，补充作业 备注 河南商专计算机应用系教案 第 14 页 授课题目 虚拟存储管理方式 教学目的 掌握虚拟存储管理方式的原理 复习内容 段式及段页式存储管理 授课提纲 38 虚拟存储管理方式 一、基本原理 二、采用的数据结构 页表 主存分配表（作业表）位示图 缺页中断机构 三、地址转换 四、页面分配和置换策略 1页面分配分为固定分配和可变分配。2页面置换分为局部置换和全局置换。重点 采用的数据结构 地址转换 难点 采用的数据结构 地址转换 小结 作业 书后作业六：8，11，12 备注 河南商专计算机应用系教案 第 15 页 授课题目 页面置

13、换算法 教学目的 掌握常用的页面置换算法 复习内容 授课提纲 五、页面置换算法 1最佳置换算法 2先进先出置换算法（FIFO）3最近最久未使用算法（LRU）4最近最不经常使用调度算法（LFU）5最近未使用算法（NUR）重点 1最佳置换算法 2先进先出置换算法（FIFO）3最近最久未使用算法（LRU）难点 1最佳置换算法 2先进先出置换算法（FIFO）3最近最久未使用算法（LRU）小结 作业 作业六：9，10 备注 河南商专计算机应用系教案 第 16 页 授课题目 第 3 章小结 教学目的 复习第 3 章内容 复习内容 授课提纲 1单用户连续存储管理方式 2固定分区存储管理方式 3可变分区存储管

14、理方式 4页式存储管理方式 5段式存储管理方式 6段页式存储管理方式 7虚拟存储管理方式 重点 1页式存储管理 2段式存储管理 3虚拟页式存储管理 难点 1页式存储管理 2虚拟页式存储管理 小结 作业 补充习题 备注 河南商专计算机应用系教案 第 17 页 授课题目 文件管理概述 教学目的 1理解文件的的概念 2了解文件的类型 3理解文件的逻辑结构与物理结构 复习内容 授课提纲 文件管理概述 一、文件管理的主要任务 二、文件管理的主要功能 三、文件类型 42 文件的组织 一、文件逻辑结构的概念 二、文件的物理结构 重点 1文件的概念与分类 2逻辑文件与物理文件 难点 1文件的逻辑结构 2文件的

15、物理结构 小结 作业 备注 河南商专计算机应用系教案 第 18 页 授课题目 文件的存储设备 教学目的 1了解文件的存储设备 2掌握磁盘调度算法 复习内容 1文件的概念与分类 2逻辑文件与物理文件 授课提纲 43 文件的存储设备 一、文件存储设备的类型 二、磁盘调度 1FCFS（先来先服务）2SSTF（最短寻道时间算法）3SCAN（扫描算法或电梯算法）4CSCAN（循环调度算法）重点 磁盘的驱动调度算法 难点 磁盘的驱动调度算法 小结 作业 习题六：1，2，3，4，5，6，8，9，10 备注 河南商专计算机应用系教案 第 19 页 授课题目 存储空间的分配与回收，文件目录管理 教学目的 1了解

16、文件目录管理的几种方式 2掌握存储空间分配的三种方式及优缺点。复习三种存储结构及空间的分配方法 内容 授课提纲 三、存储空间的分配与回收 1顺序结构与连续分配 2链接结构与链接分配 3索引结构与索引分配 44 文件目录管理 一、文件目录的主要内容 二、一级目录 三、二级目录 四、多级目录 45 文件共享与安全 重点 三种存储结构及空间的分配方法 FCB 的概念及其主要内容 难点 三种存储结构及空间的分配方法 小结 作业 习题六：3，4，5，6，11，12、习题一、二、三 备注 河南商专计算机应用系教案 第 20 页 授课题目 I/O 系统 教学目的 1了解设备管理的任务及功能 2掌握 I/O

17、系统的结构类型 复习内容 授课提纲 设备管理概述 一、设备管理的主要任务 二、设备管理的主要功能 52 I/O 系统 一、I/O 设备的类型 二、I/O 系统结构 三、设备控制器 1设备控制器的基本功能 2设备控制器的组成 四、I/O 通道 重点 1I/O 系统结构 2I/O 通道 难点 1I/O 系统结构 2I/O 通道 3设备控制器的组成 小结 作业 习题四：4，5 备注 河南商专计算机应用系教案 第 21 页 授课题目 数据传送控制方式 教学目的 掌握四种数据传送控制方式 复习内容 1I/O 系统结构 2I/O 通道 3设备控制器的组成 授课提纲 53 数据传送的控制方式 一、程序直接控

18、制方式 二、中断控制方式 三、直接存储器存取控制方式（DMA）1直接存储器存取控制方式的概念 3直接存储器存取控制方式的步骤 4特点 四、通道控制方式 1通道控制方式的概念 2通道工作过程 重点 1操作系统共有几数据传送控制方式 2每种传送控制方式的原理、步骤及特点 难点 四种数据传送控制方式的原理、步骤及特点 小结 作业 习题五：7，8，9 备注 河南商专计算机应用系教案 第 22 页 授课题目 设备分配与回收，设备处理 教学目的 1了解设备分配应考虑的因素 2掌握设备分配的步骤 3了解设备驱动程序的功能 4掌握设备驱动程序的处理过程 复习内容 数据传送控制方式的原理、步骤及特点 授课提纲

19、54 设备分配与回收 一、设备分配中的数据结构 二、设备分配应考虑的因素 三、设备分配 设备分配一般分为 3 个步骤：分配设备、分配控制器、分配通道。四、设备回收 当进程执行结束，系统将收回设备，其执行过程如下图所示。55 设备处理 一、设备驱动程序的功能和特点 二、设备驱动程序的处理过程 重点 1了解设备分配应考虑的因素 2掌握设备分配的步骤 3设备驱动程序的处理过程 难点 1了解设备分配所需的 4 种表格 2设备驱动程序的处理过程 小结 作业 习题四：2，3，7，10 备注 河南商专计算机应用系教案 第 23 页 授课题目 设备管理采用的技术 教学目的 了解和掌握缓冲技术和中断技术 复习内

20、容 设备驱动程序的功能特点和处理过程 授课提纲 56 设备管理采用的技术 一、缓冲技术 1单缓冲 2双缓冲 3循环缓冲 4缓冲池 二、中断技术 1中断的概念 2中断处理过程 三、假脱机技术（SPOOLing）1假脱机技术的组成 2假脱机技术的特点 重点 1缓冲技术的重要性 2中断的概念及中断处理过程 3假脱机技术的组成 难点 1缓冲技术的重要性 2中断的概念及中断处理过程 3假脱机技术的组成 小结 作业 习题五：5，6 备注 河南商专计算机应用系教案 第 24 页 授课题目 第 5 章小结 教学目的 复习第 5 章的内容 复习内容 授课提纲 复习内容：1I/O 系统 2数据传送的控制方式 3设

21、备分配与回收 4设备处理 5设备管理采用的技术 重点 难点 小结 作业 习题一、二、三 习题四：8，9 备注 河南商专计算机应用系教案 第 25 页 授课题目 批处理作业管理 教学目的 1了解作业管理的任务 2理解作业管理的基本概念 3掌握批处理作业管理的基本原理 复习内容 授课提纲 作业管理概述 一、作业管理的任务 二、作业和作业步 三、作业的状态 62 批处理作业管理 一、基本原理 二、作业控制语言 三、批处理作业的调度 重点 1批处理作业的基本原理 2批处理作业的调度 难点 批处理作业的调度 小结 作业 习题四：1，2，3，4，5 备注 河南商专计算机应用系教案 第 26 页 授课题目

22、交互式作业管理，系统接口 教学目的 1掌握交互式作业管理的基本原理 2掌握交互式作业的控制 3掌握系统接口的两种形式 复习内容 批处理作业的基本原理 授课提纲 63 交互式作业管理 一、基本原理 二、交互式作业的控制 1命令控制 2菜单控制 3窗口控制 64 系统接口 一、命令接口 二、程序接口 重点 1交互式作业的基本原理 2交互式作业的命令控制 3命令接口 4程序接口 难点 1交互式作业的基本原理 2交互式作业的命令控制 3命令接口 小结 作业 习题四：6，7，8 习题一、二、三 备注 河南商专计算机应用系教案 第 27 页 授课题目 总复习（一）教学目的 复习内容 授课提纲 第一章 操作

23、系统概述 一、操作系统的定义 二、三大基本操作系统及其特点 三、操作系统的特征 四、操作系统的功能 第二章 处理机管理 一、进程控制 二、进程同步 三、进程通信 四、进程调度 五、死锁 第三章 处理机管理 一、固定分区存储管理 二、可变分区存储管理 三、页式存储管理 四、段式存储管理 五、段页存储管理 六、虚拟页式存储管理 重点 难点 小结 作业 备注 河南商专计算机应用系教案 第 28 页 授课题目 总复习（二）教学目的 复习内容 授课提纲 第四章 文件管理 一、文件的组织 二、文件的存储设备 三、文件目录管理 四、文件共享与安全 第五章 设备管理 一、I/O 系统 二、数据传送控制方式 三、设备分配与回收 四、设备处理 五、设备管理采用的技术 第六章 作业管理与系统接口 一、批处理作业管理 二、交互式作业管理 三、系统接口 重点 难点 小结 作业 备注