计算机操作系统教案

1、计算机操作系统教案学院名称：河北政法职业学院系部名称： 计算机系 课程名称： 计算机操作系统 任课教师： 张敏丽 授课题目：操作系统绪论一 授课序号：1授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生了解操作系统的概念操作系统的历史教学重点：操作系统的基本类型。教学难点：批处理操作系统作业布置：p20 1.2，1.3教学内容：第一章 绪论 §1.1 操作系统概念1） 什么是操作系统2） 操作系统与软、硬件的关系§1.2 操作系统的历史1） 手工操作阶段2） 早期批处理3） 多道程序系统4） 分时操作系统5） 实时操作系统6） 通

2、用操作系统7） 现代操作系统§1.3 操作系统的基本类型1） 批处理操作系统2） 分时系统3） 实时系统4） 通用操作系统包括：·个人计算机上的操作系统·网络操作系统·分布式操作系统授课题目：操作系统绪论二 授课序号：2授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生了解操作系统的功能是什么。计算机硬件相关知识研究操作系统的几种观点教学重点：操作系统的基本功能。教学难点：算法的描述作业布置：p20 1.1，1.4，1.5，1.6教学内容：第一章 绪论 §1.4 操作系统功能1） 处理机管理2） 存储

3、管理3） 设备管理4） 信息管理（文件系统管理）5） 用户接口§1.5 计算机硬件简介1） 计算机基本硬件元素2） 与操作系统相关的几种主要寄存器3） 存储器的访问速度4） 指令的执行与中断§1.6 算法的描述1） 算法描述的格式2） 例题 p18 例1§1.7 研究操作系统的几种观点 1)操作系统是计算机资源的管理者2）用户界面的观点3） 进程管理的观点授课题目：操作系统用户界面 授课序号：3授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生了解作业的基本概念。作业建立方法。教学重点：作业组织及JCB的建立。教学难点：

4、SPOOLING系统作业布置：p36 2.12.5教学内容：第二章 操作系统用户界面 §2.1 作业的基本概念1） 作业的定义2） 作业组织§2.2 作业的建立1） 作业输入方式·联机输入方式·脱机输入方式·直接耦合方式·SPOOLING系统·网络输入方式2） JCB的建立§2.3 命令控制界面接口1） 脱机方式2） 联机方式联机控制方式的命令种类有：·环境设置·执行权限管理·系统管理·文件管理·编译、链接命令·通信·资源要求§2.4

5、系统调用 1） 设备管理2） 文件管理3） 进程控制4） 进程通信5） 存储管理线程管理授课题目：进程的概念 授课序号：4授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握进程的概念。作业和进程的关系。教学重点：进程的概念，程序的并发执行，作业和进程的关系。教学难点：程序的并发执行所带来的影响作业布置：p79 3.23.4教学内容：第三章 进程管理 §3.1 进程的概念1） 程序的并发执行（1）程序的顺序执行·顺序性·封闭性·可再现性（2）多道程序系统中程序执行环境的变化 ·独立性 ·随

6、机性 ·资源共享（3）程序的并发执行 ·何谓程序的并发执行 ·程序的并发执行所带来的影响2） 进程的定义3） 作业和进程的关系§3.2 进程的描述1） 进程控制块PCB（1） 描述信息（2） 控制信息（3） 资源信息（4） CPU现场保护2） 进程上下文（1） 进程上下文的概念（2） 进程上下文结构进程空间授课题目：进程状态及控制 授课序号：5授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握进程的状态及转换。进程互斥教学重点：进程的状态及转换。进程互斥教学难点：进程的转换作业布置：教学内容：第三章 进程管

7、理§3.3 进程状态及其转换1） 进程状态 ·执行状态 ·等待状态 ·就绪状态2） 进程状态转换§3.4 进程控制1） 进程创建2） 进程撤销3） 进程的阻塞 ·阻塞原语4） 进程唤醒 ·唤醒原语§3.5 进程互斥1） 资源共享所引起的制约·临界区·间接制约·互斥的概念2） 互斥的加锁实现3） 信号量和P，V原语·信号量·P，V原语用P，V原语实现进程互斥授课题目：进程同步 授课序号：6授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章

8、的学习，使学生掌握进程的同步，了解进程的通信机制。教学重点：用P，V原语实现进程同步教学难点：生产者消费者问题，管道作业布置：p79 3.10，3.11，3.14教学内容：第三章 进程管理§3.6 进程同步1） 同步的概念·直接制约·同步·消息2） 私用信号量·公用信号量·私用信号量3） 用P,V原语操作实现同步4） 生产者消费者问题§3.7 进程通信1） 进程的通信方式·主从式·会话式·消息或邮箱机制·共享存储区方式2） 消息缓冲机制3） 邮箱通信4） 进程通信的实例和控制台的通信，

9、管道授课题目：死锁问题 授课序号：7授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生了解进程的死锁问题。教学重点：死锁问题教学难点：死锁的排除方法作业布置：教学内容：第三章 进程管理§3.8 死锁问题1)死锁的概念·死锁的定义·死锁的起因·产生死锁的必要条件2）死锁的排除·死锁预防·死锁预防·死锁的检测和恢复3）作业3.11的讲解授课题目：分级调度 授课序号：8授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握处理机调度的概念和作业

10、调度的概念。教学重点：调度的层次教学难点：作业与进程的关系作业布置：p103 4.1，4.2教学内容：第四章 处理机调度§4.1 分级调度1） 作业的状态2） 作业的转换3） 调度的层次·作业调度·交换调度·进程调度·线程调度4） 作业与进程的关系§4.2 作业调度1） 作业调度功能2） 作业调度目标·公平合理·高利用率·执行尽可能多的作业·快的响应时间3） 作业调度性能衡量·周转时间·带权周转时间授课题目：进程调度 授课序号：9授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法

11、 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握进程调度的基本概念。教学重点：进程调度的功能教学难点：进程上下文切换作业布置：p103 4.6，4.7教学内容：第四章 处理机调度§4.3 进程调度1） 进程调度的功能·记录进程执行情况·选择占有处理机的进程·进程上下文切换2） 进程调度的时机3） 进程上下文切换·上下文的组成·上下文切换的步骤4） 进程调度性能评价·定形·定量授课题目：调度算法 授课序号：10授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握基本的

12、调度算法和实时调度算法。教学重点：轮转法，优先级法教学难点：优先级法作业布置：p103 4.8教学内容：第四章 处理机调度§4.4 调度算法1） 先来先服务调度算法2） 轮转法3） 多级反馈轮转法4） 优先级法5） 最短作业优先级法6） 最高响应比优先级法§4.6 实时系统调度方法1） 实时系统的特点·有限等待时间·有限响应时间·用户控制·可靠性高·系统出错处理能力强2） 实时调度算法的分类3） 时限调度算法4） 频率单调调度算法授课题目：存储管理的功能 授课序号：11授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2

13、学时教学目的：通过这一章的学习，使学生1.掌握掌握虚拟存储器的基本概念实时系统的特点。2.了解地址变换、内外存数据传输的控制、内存的分配与回收3.内存信息的共享与保护4.分区管理教学重点：虚拟存储器教学难点：地址变换作业布置：p138 5.1，5.2，5.3，5.4教学内容：第五章 存储管理 §5.1 存储管理的功能1) 虚拟存储器2) 地址变换·静态地址重定位·动态地址重定位3) 内外存数据传输的控制4) 内存的分配与回收5) 内存信息的共享与保护§5.2 分区存储管理1) 分区管理基本原理·固定分区法·动态分区法2) 分区的分配与

14、回收 （1）固定分区法的分配与回收 （2）动态分区法的分配·最先适应法·最佳适应法·最坏适应法 （3）动态分区法的回收与拼接3) 有关分区管理其他问题的讨论·关于虚存实现·关于内存扩充·关于内存保护和地址变换·分区存储管理的优缺点 授课题目：覆盖与交换技术及页式管理 授课序号：12授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握覆盖与交换技术及静态页面管理，掌握动态页式管理。教学重点：静态页面管理，请求页式管理中的置换算法教学难点：内存页面分配与回收作业布置：p138 5.8

15、，5.9，10，11教学内容：第五章 存储管理 §5.3 覆盖与交换技术1） 覆盖技术2） 覆盖技术示例3） 交换技术§5.4 页式管理1） 页式管理的基本原理2） 静态页面管理内存页面分配与回收（1） 分配算法·页表·请求表·存储页面表（2） 地址变换§5.4 页式管理3） 动态页式管理·请求页式管理·预调入页式管理4） 请求页式管理中的置换算法（1）随机淘汰算法（2）轮转法（3）最近最久未使用页面淘汰算法近似算法：·最不经常使用页面淘汰算法·最近没有使用页面淘汰算法（4）理想型淘汰算法5）

16、存储保护6） 页式管理的优缺点授课题目：段式管理 授课序号：13授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握段式管理。教学重点：段式管理的实现原理教学难点：段式管理的地址变换作业布置：p138 5.14教学内容：第五章 存储管理§5.5 段式与段页式管理1）段式管理的基本思想2）段式管理的实现原理（1） 段式虚存空间（2） 段式管理的内存分配（3） 段式管理的内存释放（4） 段式管理的地址变换·段表·动态地址变换（5） 段的共享预保护·段的共享·段的保护3）段式管理的优缺点授课题目：段页式管

17、理及局部性原理和抖动问题 授课序号：15授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生1. 掌握段页式管理2. 了解局部性原理和抖动问题。教学重点：段页式管理的实现原理教学难点：抖动问题作业布置：p138 5.16，5.18，5.19教学内容：第五章 存储管理§5.5 段页式管理4） 段页式管理的基本思想5） 段页式管理实现原理·虚地址的构成·段表·页表·动态地址变换过程§5.6 局部性原理和抖动问题·局部性原理·抖动问题授课题目：文件系统的概念与文件的逻辑结构 授课

18、序号：17授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生了解文件系统的概念与文件的逻辑结构和存取方法。教学重点：文件系统的概念教学难点：文件的逻辑结构作业布置：p202 7.1，7.2，7.3教学内容：第六章 文件系统§6.1 文件系统的概念1） 文件·数据项·记录·文件2） 文件类型3） 文件属性4） 文件系统§6.2 文件的逻辑结构与存取方法1）常用记录式文件的逻辑结构·连续结构·多重结构·转置结构·顺序结构2) 存取方法授课题目：文件的物理结构与存储设

19、备 授课序号：19授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生了解文件文件的物理结构与存储设备和文件存储空间管理教学重点：文件的物理结构，文件存储空间管理教学难点：文件存储空间管理作业布置：p202 7.7，7.8教学内容：第六章 文件系统§6.3 文件的物理结构与存储设备1） 文件的物理结构·连续文件·串联文件·索引文件2） 文件的存储设备（1）顺序存取设备·信息密度·磁带带速·块间间隙（2）直接存取设备§6.4 文件存储空间管理1） 文件存储空间2） 空闲块管理

20、方法·空闲文件目录·空闲块链·位示图3） 作业的讲解授课题目：文件目录管理 授课序号：21授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生了解文件文件目录管理，了解文件文件存取控制的方法和文件的使用及文件系统的层次模型。教学重点：掌握目录管理技术教学难点：便于共享的文件目录作业布置：p103 7.10，7.11，7.12教学内容：第六章 文件系统§6.5 文件目录管理1) 文件的组成2) 文件目录·单级目录·二级目录·多级目录3) 便于共享的文件目录·绕道法·

21、链接法·基本文件目录表BFD4) 目录管理§6.6 文件存取控制1） 文件的保护与保密2） 存取控制矩阵3） 存取控制表4） 口令5） 密码术·加密解密过程§6.7 文件的使用文件系统提供为用户的服务：·设置与修改用户存取权限·建立、改变、删除目录·文件共享和设置访问路径·创建、打开、读写、关闭，以及撤销文件§6.8 文件系统的层次模型·文件系统的层次模型授课题目：设备管理和数据传送控制方式 授课序号：23授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使

22、学生了解设备的类别及功能和任务，掌握数据传送控制方式。教学重点：设备的类别，掌握数据传送控制方式教学难点：通道控制方式的数据传送结构作业布置：p226 8.1，8.2，8.3教学内容：第七章 设备管理 §7.1 引言1） 设备的类别按使用特性分类：·存储设备·输入输出设备·终端设备·脱机设备按设备从属关系分类：·系统设备·用户设备按信息组织分类：·字符设备·块设备2） 设备管理的功能和任务§7.2 数据传送控制方式1） 程序直接控制方式2） 中断方式·中断方式的传送结构·中断

23、方式的处理过程3） DMA方式·何谓DMA方式·DMA方式的数据处理过程4） 通道控制方式·通道控制方式的数据传送结构·通道控制方式的数据处理过程授课题目：中断技术和缓冲技术 授课序号：25授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握中断技术，掌握缓冲技术。教学重点：掌握中断处理程序的处理过程。教学难点：中断处理程序的处理过程作业布置：p226 8.6教学内容：第七章 设备管理§7.3 中断技术1） 中断的基本概念·中断源·中断请求·中断屏蔽2） 中断的分类与优

24、先级·外中断·内中断·中断优先级的设定·中断与陷阱的区别3） 软中断·硬中断·软中断4） 中断处理过程§7.4 缓冲技术1） 缓冲的引入2） 缓冲的种类·单缓冲·双缓冲·多缓冲·缓冲池3） 缓冲池的管理·缓冲池的结构·缓冲池管理·缓冲池的工作过程授课题目：设备分配与I/O进程控制及设备驱动程序 授课序号：27授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生了解设备驱动程序及I/O进程控制和设备分配方法。教学重点

25、：设备分配的原则。教学难点：I/O控制的实现作业布置：p226 8.11-8.15教学内容：第七章 设备管理§7.5 设备分配1） 设备分配用数据结构·设备控制表DCT·系统设备表SDT2） 设备分配的原则3） 设备分配算法§7.6 I/O进程控制1） I/O控制的引入2） I/O控制的功能3） I/O控制的实现§7.7 设备驱动程序1）设备驱动程序的功能3） 设备驱动程序的管理授课题目：总复习 授课序号：29授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时教学目的：通过这一章的学习，使学生对本课程有一定的总体认识。教学重点：处理机调度的原则。教学难点：存储管理作业布置：教学内容：第一 引论:1.1节 系统概述(1.1.11.1.2)1.2节 操作系统的形成和发展(1.2.11.2.2) 1.3节 多道程序设计的概念(1.3.11.3.2)1.4节 操作系统的功能和特性(1.4.11.3.2)1.5节 操作系统的类型(1.5.11.5.4)第二 操作系统的运行环境2.1节 硬件环境(2.1.12.1.5)2.2节 操作系统与其他系统软件的关系(2.2.12.2.2)2.3节 操作系统与人的接口(2.3.2)第三 进程管理2.1节 进程的概念(2.1.12.1.2)2.2节进程的状态(2.2.12.2.