操作系統(tǒng)教案

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系

教案授課教師：連衛(wèi)民授課課程：操作系統(tǒng)原理—授課班級：05計應(yīng)2 授課學(xué)期：2007年上學(xué)期

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第1頁授課題目 操作系統(tǒng)的概念教學(xué)目的.理解操作系統(tǒng)的定義和作用.了解操作系統(tǒng)的發(fā)展.了解三大基本操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱第一章操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)的定義和目標(biāo).操作系統(tǒng)的定義.操作系統(tǒng)的目標(biāo).操作系統(tǒng)的作用操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展1、無操作系統(tǒng)的計算機(jī)系統(tǒng)2、分時系統(tǒng)重點(diǎn).操作系統(tǒng)的定義.分時系統(tǒng)難點(diǎn)操作系統(tǒng)的定義分時系統(tǒng)小結(jié)作業(yè)備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第2頁授課題目 操作系統(tǒng)的特征與功能教學(xué)目的.掌握操作系統(tǒng)的基本特征.了解操作系統(tǒng)的五大基本功能復(fù)習(xí)內(nèi)容操作系統(tǒng)的發(fā)展授課提綱三、實(shí)時系統(tǒng)1.3操作系統(tǒng)的特征與功能一、操作系統(tǒng)的特征二、操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的主要功能是資源管理，并為用戶提供一個方便的操作界面。因此它的主要功能包括：處理機(jī)管理、存儲器管理、設(shè)備管理、文件管理、作業(yè)管理與用戶接口。重點(diǎn)操作系統(tǒng)的特征操作系統(tǒng)的功能難點(diǎn)操作系統(tǒng)的特征小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)一、二、三、2,3,5備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第3頁授課題目 進(jìn)程描述教學(xué)目的.掌握進(jìn)程的定義和特征.掌握進(jìn)程的三種狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱第二章處理機(jī)管理進(jìn)程描述一、進(jìn)程的定義和特征.進(jìn)程的定義.進(jìn)程的特征⑴動態(tài)性⑵并發(fā)性⑶獨(dú)立性⑷異步性二、進(jìn)程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換重點(diǎn)進(jìn)程的定義和特征進(jìn)程的三種狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換難點(diǎn)進(jìn)程的定義和特征小結(jié)作業(yè)備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第4頁授課題目 進(jìn)程控制教學(xué)目的.理解進(jìn)程控制塊PCB.了解進(jìn)程的創(chuàng)建、阻塞、喚醒與撤銷復(fù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)程的定義與特征授課提綱2.2進(jìn)程控制一、進(jìn)程控制塊PCB二、進(jìn)程的創(chuàng)建與撤銷三、進(jìn)程的阻塞與喚醒重點(diǎn)進(jìn)程控制塊的概念及其主要內(nèi)容難點(diǎn)PCB的概念為什么要引入PCB小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)一備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第5頁授課題目進(jìn)程的同步與互斥教學(xué)目的.掌握進(jìn)程同步與互斥的概念.理解進(jìn)程同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則.理解信號量的概念復(fù)習(xí)內(nèi)容PCB的概念授課提綱一、進(jìn)程的同步與互斥.進(jìn)程同步與互斥的的概念(1)臨界資源(2)臨界區(qū)(3)進(jìn)程同步(4)進(jìn)程互斥.進(jìn)程同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則(1)空閑讓進(jìn)(2)忙則等待(3)有限等待(4)讓權(quán)等待二、利用信號量和「丫操作實(shí)現(xiàn)互斥與同步重點(diǎn)幾個概念和原則難點(diǎn)信號量的概念小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)二備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案授課題目利用信號量和PV操作實(shí)現(xiàn)互斥與同步教學(xué)目的掌握利用信號量和PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的互斥與同步復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱二、利用信號量和「丫操作實(shí)現(xiàn)互斥與同步【例2-9】有3個進(jìn)程PA、PB、PC合作解決記錄打印問題：PA將記錄從磁盤讀入主存的緩沖區(qū)1，每執(zhí)行一次讀一個記錄；PB將緩沖區(qū)1的記錄復(fù)制到緩沖區(qū)2,每執(zhí)行一次復(fù)制一個記錄；PC將緩沖區(qū)2的記錄打印出來，每執(zhí)行一次打印一個記錄；緩沖區(qū)的大小等于一個記錄的PA、PB、PC大小。請用PV操作來保證記錄的正確打印。【例2-10】某數(shù)據(jù)庫有一個寫進(jìn)程，多個讀進(jìn)程，它們之間讀、寫操作的互斥要求是：寫進(jìn)程運(yùn)行時，其它讀、寫進(jìn)程不能對數(shù)據(jù)庫操作，讀進(jìn)程之間不互斥，可以同時讀數(shù)據(jù)庫。請用信號量及PV操作描述這一組進(jìn)程的工作過程。重點(diǎn)利用信號量和PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥難點(diǎn)利用信號量和PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)六：7,8，11備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第7頁授課題目 進(jìn)程通信、進(jìn)程調(diào)度教學(xué)目的掌握三種進(jìn)程通信機(jī)制復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱2.4進(jìn)程通信一、共享存儲器系統(tǒng)二、管道通信機(jī)制三、消息傳遞通信機(jī)制(messagepassing)2.5進(jìn)程調(diào)度一、處理機(jī)調(diào)度的類型二、選擇作業(yè)調(diào)度算法的原則重點(diǎn)三種進(jìn)程通信機(jī)制難點(diǎn)消息消息傳遞通信機(jī)制小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)二、三備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第8頁授課題目 進(jìn)程調(diào)度算法教學(xué)目的掌握常用的幾種進(jìn)程調(diào)度算法復(fù)習(xí)內(nèi)容.處理機(jī)調(diào)度的類型.處理機(jī)調(diào)度算法的原則授課提綱三、調(diào)度算法.先來先服務(wù)（FCFS）.短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法.響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法.優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法.多級反饋隊(duì)列調(diào)度算法重點(diǎn).短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法.響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法.先來先服務(wù)（FCFS）難點(diǎn).短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法.響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)六：12,13,14,16備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第9頁授課題目死鎖教學(xué)目的.了解死鎖的概念.掌握死鎖預(yù)防復(fù)習(xí)內(nèi)容授課2.6死鎖

提綱一、死鎖的預(yù)防死鎖的預(yù)防是在進(jìn)程開始執(zhí)行之前，就對其進(jìn)行某些限制，以防止死鎖的發(fā)生。二、死鎖的避免.利用銀行家算法避免死鎖.利用銀行家算法舉例二、死鎖的避免.利用銀行家算法避免死鎖.利用銀行家算法舉例三、死鎖的檢測與解除.死鎖的檢測.死鎖的解除重點(diǎn).死鎖的概念.死鎖的預(yù)防.利用銀行家算法避免死鎖難點(diǎn)利用銀行家算法避免死鎖小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)六：17,18,19備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第10頁授課題目固定分區(qū)存儲管理方式教學(xué)目的.了解存儲器管理的功能.掌握固定分區(qū)存儲管理方式復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱第3章存儲器管理存儲器管理概述、存儲器管理的主要任務(wù)二、存儲器管理的主要功能單用戶連續(xù)存儲管理方式一、主存空間的分配與回收二、地址轉(zhuǎn)換與存儲保護(hù)3.3固定分區(qū)存儲管理方式一、主存空間的分配與回收二、地址轉(zhuǎn)換與存儲保護(hù)重點(diǎn)固定分區(qū)存儲管理方式難點(diǎn)固定分區(qū)存儲管理方式小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)一備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第11頁授課題目 可變分區(qū)存儲管理方式教學(xué)目的掌握可變分區(qū)存儲管理方式復(fù)習(xí)內(nèi)容固定分區(qū)存儲管理方式授課提綱4可變分區(qū)存儲管理方式一、主存空間的分配與回收.采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可變分區(qū)管理因?yàn)榉謪^(qū)的大小和數(shù)目是不一定的，因此，需要設(shè)置兩個表來表示已分配的分區(qū)和未分配的分區(qū)，即：已分分區(qū)表和空閑分區(qū)表。二、地址轉(zhuǎn)換與存儲保護(hù)三、采用的技術(shù).移動技術(shù)把原來分散的多個小分區(qū)拼接成一個大分區(qū)，從而就可以把原來不能裝入的作業(yè)裝入該區(qū)。.對換技術(shù)重點(diǎn).可變分區(qū)存儲管理方式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).可變分區(qū)存儲管理方式采用的技術(shù)難點(diǎn)可變分區(qū)存儲管理方式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)六：1,2備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第12頁授課題目 頁式存儲管理方式教學(xué)目的掌握頁式存儲管理方式所采用的數(shù)據(jù)復(fù)習(xí)內(nèi)容可變分區(qū)存儲管理方式授課提綱3.5頁式存儲管理方式一、主存存空間的分配與回收二、地址轉(zhuǎn)換與存儲保護(hù)三、對頁式存儲管理的改進(jìn).具有快表的地址變換.兩級頁表的地址轉(zhuǎn)換重點(diǎn).掌握頁式存儲管理方式所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).對頁式存儲管理的改進(jìn)難點(diǎn).頁式存儲管理方式所采用的數(shù)據(jù).地址轉(zhuǎn)換、快表小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)六：3,4,5備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第13頁授課題目 段式、段頁式存儲管理方式教學(xué)目的掌握段式及段頁式存儲管理所采用的管理方式復(fù)習(xí)內(nèi)容頁式存儲管理方式所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)授課提綱一、主存空間的分配與回收.采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)⑴段表⑵主存分配表（作業(yè)表）⑶空閑分區(qū)表.主存空間的分配過程.主存空間的回收二、地址轉(zhuǎn)換與存儲保護(hù).地址轉(zhuǎn)換.段的共享.段的保護(hù)重點(diǎn)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地址轉(zhuǎn)換難點(diǎn)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)六：6,7,補(bǔ)充作業(yè)備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第14頁授課題目 虛擬存儲管理方式教學(xué)目的掌握虛擬存儲管理方式的原理復(fù)習(xí)內(nèi)容段式及段頁式存儲管理授課提綱3.8虛擬存儲管理方式一、基本原理二、采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)⑴頁表⑵主存分配表（作業(yè)表）⑶位示圖⑷缺頁中斷機(jī)構(gòu)三、地址轉(zhuǎn)換四、頁面分配和置換策略.頁面分配分為固定分配和可變分配。.頁面置換分為局部置換和全局置換。重點(diǎn)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地址轉(zhuǎn)換難點(diǎn)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地址轉(zhuǎn)換小結(jié)作業(yè)書后作業(yè)六：8,11,12備注

河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第15頁授課題目 頁面置換算法教學(xué)目的掌握常用的頁面置換算法復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱五、頁面置換算法.最佳置換算法.先進(jìn)先出置換算法（FIFO）.最近最久未使用算法（LRU）.最近最不經(jīng)常使用調(diào)度算法（LFU）.最近未使用算法（NUR）重點(diǎn).最佳置換算法.先進(jìn)先出置換算法（FIFO）.最近最久未使用算法（LRU）難點(diǎn).最佳置換算法.先進(jìn)先出置換算法（FIFO）.最近最久未使用算法（LRU）小結(jié)作業(yè)作業(yè)六：9,10備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案

授課提綱.單用戶連續(xù)存儲管理方式.固定分區(qū)存儲管理方式.可變分區(qū)存儲管理方式.頁式存儲管理方式.段式存儲管理方式.段頁式存儲管理方式.虛擬存儲管理方式重點(diǎn).頁式存儲管理.段式存儲管理.虛擬頁式存儲管理難點(diǎn).頁式存儲管理.虛擬頁式存儲管理小結(jié)作業(yè)補(bǔ)充習(xí)題備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第17頁授課題目文件管理概述教學(xué)目的.理解文件的的概念.了解文件的類型.理解文件的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱4.1文件管理概述一、文件管理的主要任務(wù)二、文件管理的主要功能三、文件類型4.2文件的組織

一、文件邏輯結(jié)構(gòu)的概念二、文件的物理結(jié)構(gòu)重點(diǎn).文件的概念與分類.邏輯文件與物理文件難點(diǎn).文件的邏輯結(jié)構(gòu).文件的物理結(jié)構(gòu)小結(jié)作業(yè)備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第18頁授課題目 文件的存儲設(shè)備教學(xué)目的.了解文件的存儲設(shè)備.掌握磁盤調(diào)度算法復(fù)習(xí)內(nèi)容.文件的概念與分類.邏輯文件與物理文件授課提綱3文件的存儲設(shè)備一、文件存儲設(shè)備的類型二、磁盤調(diào)度FCFS（先來先服務(wù)）SSTF（最短尋道時間算法）SCAN（掃描算法或電梯算法）C-SCAN（循環(huán)調(diào)度算法）重點(diǎn)磁盤的驅(qū)動調(diào)度算法難點(diǎn)磁盤的驅(qū)動調(diào)度算法小結(jié)作業(yè)習(xí)題六：1,2,3,4,5,6,8,9,10

備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第19頁授課題目 存儲空間的分配與回收，文件目錄管理教學(xué)目的.了解文件目錄管理的幾種方式.掌握存儲空間分配的三種方式及優(yōu)缺點(diǎn)。復(fù)習(xí)內(nèi)容三種存儲結(jié)構(gòu)及空間的分配方法授課提綱三、存儲空間的分配與回收.順序結(jié)構(gòu)與連續(xù)分配.鏈接結(jié)構(gòu)與鏈接分配.索引結(jié)構(gòu)與索引分配.4文件目錄管理一、文件目錄的主要內(nèi)容二、一級目錄三、二級目錄四、多級目錄.5文件共享與安全重點(diǎn)三種存儲結(jié)構(gòu)及空間的分配方法FCB的概念及其主要內(nèi)容難點(diǎn)三種存儲結(jié)構(gòu)及空間的分配方法小結(jié)作業(yè)習(xí)題六：3,4,5,6,11,12、習(xí)題一、二、三備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第20頁授課題目I/O系統(tǒng)教學(xué)目的.了解設(shè)備管理的任務(wù)及功能.掌握1/0系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型

復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱設(shè)備管理概述一、設(shè)備管理的主要任務(wù)二、設(shè)備管理的主要功能5.2I/O系統(tǒng)一、I/O設(shè)備的類型二、I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、設(shè)備控制器.設(shè)備控制器的基本功能.設(shè)備控制器的組成四、I/O通道重點(diǎn)I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)I/O通道難點(diǎn)I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)I/O通道設(shè)備控制器的組成小結(jié)作業(yè)習(xí)題四：4,5備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第21頁授課題目數(shù)據(jù)傳送控制方式教學(xué)目的掌握四種數(shù)據(jù)傳送控制方式復(fù)習(xí)內(nèi)容I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)I/O通道設(shè)備控制器的組成

授課提綱3數(shù)據(jù)傳送的控制方式一、程序直接控制方式二、中斷控制方式三、直接存儲器存取控制方式⑴!^).直接存儲器存取控制方式的概念.直接存儲器存取控制方式的步驟.特點(diǎn)四、通道控制方式.通道控制方式的概念.通道工作過程重點(diǎn).操作系統(tǒng)共有幾數(shù)據(jù)傳送控制方式.每種傳送控制方式的原理、步驟及特點(diǎn)難點(diǎn)四種數(shù)據(jù)傳送控制方式的原理、步驟及特點(diǎn)小結(jié)作業(yè)習(xí)題五：7,8,9備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第22頁授課題目設(shè)備分配與回收，設(shè)備處理教學(xué)目的.了解設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素.掌握設(shè)備分配的步驟.了解設(shè)備驅(qū)動程序的功能.掌握設(shè)備驅(qū)動程序的處理過程復(fù)習(xí)內(nèi)容數(shù)據(jù)傳送控制方式的原理、步驟及特點(diǎn)授課提綱5.4設(shè)備分配與回收一、設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二、設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素三、設(shè)備分配設(shè)備分配一般分為3個步驟：分配設(shè)備、分配控制器、分配通道。四、設(shè)備回收當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束，系統(tǒng)將收回設(shè)備，其執(zhí)行過程如下圖所示。

5.5設(shè)備處理一、設(shè)備驅(qū)動程序的功能和特點(diǎn)二、設(shè)備驅(qū)動程序的處理過程重點(diǎn).了解設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素.掌握設(shè)備分配的步驟.設(shè)備驅(qū)動程序的處理過程難點(diǎn).了解設(shè)備分配所需的4種表格.設(shè)備驅(qū)動程序的處理過程小結(jié)作業(yè)習(xí)題四：2,3,7,10備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第23頁授課題目 設(shè)備管理采用的技術(shù)教學(xué)目的了解和掌握緩沖技術(shù)和中斷技術(shù)復(fù)習(xí)內(nèi)容設(shè)備驅(qū)動程序的功能特點(diǎn)和處理過程授課提綱6設(shè)備管理采用的技術(shù)一、緩沖技術(shù).單緩沖.雙緩沖.循環(huán)緩沖.緩沖池二、中斷技術(shù).中斷的概念.中斷處理過程三、假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing）.假脫機(jī)技術(shù)的組成.假脫機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)重點(diǎn).緩沖技術(shù)的重要性.中斷的概念及中斷處理過程

3.假脫機(jī)技術(shù)的組成難點(diǎn).緩沖技術(shù)的重要性.中斷的概念及中斷處理過程.假脫機(jī)技術(shù)的組成小結(jié)作業(yè)習(xí)題五：5，6備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第24頁授課題目第5章小結(jié)教學(xué)目的復(fù)習(xí)第5章的內(nèi)容復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱復(fù)習(xí)內(nèi)容：1.I/O系統(tǒng).數(shù)據(jù)傳送的控制方式.設(shè)備分配與回收.設(shè)備處理.設(shè)備管理采用的技術(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)小結(jié)作業(yè)習(xí)題一、二、三習(xí)題四：8,9備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第25頁授課題目批處理作業(yè)管理

教學(xué)目的.了解作業(yè)管理的任務(wù).理解作業(yè)管理的基本概念.掌握批處理作業(yè)管理的基本原理復(fù)習(xí)內(nèi)容授課提綱6.1作業(yè)管理概述一、作業(yè)管理的任務(wù)二、作業(yè)和作業(yè)步三、作業(yè)的狀態(tài)6.2批處理作業(yè)管理一、基本原理二、作業(yè)控制語言三、批處理作業(yè)的調(diào)度重點(diǎn).批處理作業(yè)的基本原理.批處理作業(yè)的調(diào)度難點(diǎn)批處理作業(yè)的調(diào)度小結(jié)作業(yè)習(xí)題四：1,2,3,4,5備注河南商專計算機(jī)應(yīng)用系教案第26頁授