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 | 
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| 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 1.1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 | ||
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| 授课题目 | 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 1.3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 | ||
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| 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 | 第二章 处理机管理 2.1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 ⑴ 动态性 ⑵ 并发性 ⑶ 性 ⑷ 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 | ||
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| 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 | 2.2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 | ||
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| 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 | ||
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| 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。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 | ||
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| 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 | 2.4 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) 2.5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 | ||
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| 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 | ||
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| 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 | 2.6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,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 | ||
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| 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 3.1存储器管理概述 一、存储器管理的主要任务 二、存储器管理的主要功能 3.2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 3.3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 | ||
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| 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 | 3.4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 | ||
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| 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 | 3.5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 | ||
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| 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 ⑴ 段表 ⑵ 主存分配表(作业表) ⑶ 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 | ||
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| 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 | 3.8虚拟存储管理方式 一、基本原理 二、采用的数据结构 ⑴ 页表 ⑵ 主存分配表(作业表) ⑶ 位示图 ⑷ 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 | ||
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| 授课题目 | 页面置换算法 | |
| 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 | ||
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| 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 | ||
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| 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 | 4.1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 4.2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.文件的物理结构 | |
| 小结 | ||
| 作业 | ||
| 备注 | ||
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 | 4.3文件的存储设备 一、文件存储设备的类型 二、磁盘调度 1.FCFS(先来先服务) 2.SSTF(最短寻道时间算法) 3.SCAN(扫描算法或电梯算法) 4.C-SCAN(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 | ||
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| 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。 | |
| 复习内容 | 三种存储结构及空间的分配方法 | |
| 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 4.4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 4.5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 | ||
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| 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系统的结构类型 | |
| 复习内容 | ||
| 授课提纲 | 5.1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 5.2 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 | 1.I/O系统结构 2.I/O通道 | |
| 难点 | 1.I/O系统结构 2.I/O通道 3.设备控制器的组成 | |
| 小结 | ||
| 作业 | 习题四:4,5 | |
| 备注 | ||
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 | 1.I/O系统结构 2.I/O通道 3.设备控制器的组成 | |
| 授课提纲 | 5.3数据传送的控制方式 一、程序直接控制方式 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 | ||
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 | 5.4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。 5.5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 | ||
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 | |
| 复习内容 | 设备驱动程序的功能特点和处理过程 | |
| 授课提纲 | 5.6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 | ||
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: 1.I/O系统 2.数据传送的控制方式 3.设备分配与回收 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 | ||
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 | 6.1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 6.2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 | ||
第26页
| 授课题目 | 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 | 6.3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 6.4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 | ||
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| 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 | ||
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 | ||