操作系统教学计划(v0802)
《操作系统》课程教案

《操作系统》课程教案第一章:操作系统概述1.1 学习目标理解操作系统的概念、作用和重要性掌握操作系统的基本功能和分类了解操作系统的历史和发展趋势1.2 教学内容操作系统的定义和作用操作系统的功能:进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和设备管理操作系统的分类:批处理系统、分时系统、实时系统和分布式系统操作系统的发展趋势:个人操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统和云计算操作系统1.3 教学方法讲授:讲解操作系统的概念、功能和发展趋势案例分析:分析不同类型的操作系统实例讨论:引导学生思考操作系统的未来发展方向1.4 教学资源教材:操作系统相关书籍课件:操作系统的图片、图表和动画网络资源:操作系统相关的文章和视频1.5 教学评估课堂问答:检查学生对操作系统概念的理解小组项目:培养学生合作分析和解决问题的能力第二章:进程管理2.1 学习目标理解进程的概念和作用掌握进程管理的基本方法和策略了解进程调度和死锁的解决方法2.2 教学内容进程的定义和作用:进程的属性、进程的状态和进程的控制块进程管理的基本方法:进程的创建、进程的终止和进程的同步进程调度:短作业优先调度、优先级调度和轮转调度死锁的解决方法:资源分配图、银行家算法和死锁避免2.3 教学方法讲授:讲解进程的概念、进程管理的方法和策略模拟实验:模拟进程调度和死锁的解决过程讨论:引导学生思考进程管理的优化方法2.4 教学资源教材:操作系统相关书籍课件:进程的概念、进程管理的图表和动画网络资源:进程调度和死锁解决相关的文章和视频2.5 教学评估课堂问答:检查学生对进程概念的理解小组项目:培养学生合作分析和解决问题的能力第三章:存储管理3.1 学习目标理解存储管理的作用和重要性掌握存储管理的策略和方法了解虚拟存储器和页面置换的算法3.2 教学内容存储管理的作用和重要性:存储器的层次结构、存储管理的任务和目标存储管理的策略:分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理页面置换的算法:先进先出置换、最近最久未使用置换和最少使用置换虚拟存储器的实现:虚拟地址空间、页面表和缺页中断3.3 教学方法讲授:讲解存储管理的作用、策略和页面置换算法模拟实验:模拟虚拟存储器和页面置换的过程讨论:引导学生思考存储管理的优化方法3.4 教学资源教材:操作系统相关书籍课件:存储管理的图表和动画网络资源:虚拟存储器和页面置换相关的文章和视频3.5 教学评估课堂问答:检查学生对存储管理作用的理解课后作业:巩固学生对存储管理策略和方法的掌握小组项目:培养学生合作分析和解决问题的能力第四章:文件管理4.1 学习目标理解文件的概念和作用掌握文件管理的基本方法和策略了解目录结构和文件系统的实现4.2 教学内容文件的概念和作用:文件的基本属性、文件的类型和文件的操作文件管理的基本方法:文件的创建、文件的删除和文件的权限管理目录结构:树状目录结构、层次目录结构和虚拟目录结构文件系统的实现:文件系统的层次结构、文件系统的存储方式和文件系统的访问控制4.3 教学方法讲授:讲解文件的概念、文件管理的方法和策略模拟实验:模拟文件操作和目录结构的过程讨论:引导学生思考文件管理的优化方法4.4 教学资源教材:操作系统相关书籍课件:文件的概念、文件管理的图表和动画网络资源:目录结构和文件系统实现相关的文章和视频4.5 教学评估课堂问答:检查学生对文件概念的理解课后作业:巩固学生对文件管理方法的掌握小组项目:第六章:作业管理6.1 学习目标理解作业管理的作用和重要性掌握作业调度和作业控制的方法了解作业优先级和作业队列的实现6.2 教学内容作业管理的作用和重要性:作业的概念、作业的类型和作业管理的任务作业调度:作业优先级调度、作业期限调度和多级反馈调度作业控制:作业的创建、作业的执行和作业的终止作业队列的实现:作业队列的维护和作业队列的优化6.3 教学方法讲授:讲解作业管理的作用、方法和策略模拟实验:模拟作业调度和作业控制的过程讨论:引导学生思考作业管理的优化方法6.4 教学资源教材:操作系统相关书籍课件:作业管理的图表和动画网络资源:作业优先级和作业队列实现相关的文章和视频6.5 教学评估课堂问答:检查学生对作业管理作用的理解课后作业:巩固学生对作业控制方法的掌握小组项目:培养学生合作分析和解决问题的能力第七章:设备管理7.1 学习目标理解设备管理的作用和重要性掌握设备管理的基本方法和策略了解设备驱动程序和I/O调度7.2 教学内容设备管理的作用和重要性:设备的分类、设备管理的目标和设备管理的任务设备管理的基本方法:设备分配、设备驱动程序和设备控制设备驱动程序:设备驱动程序的原理、设备驱动程序的编写和设备驱动程序的调试I/O调度:轮转调度、优先级调度和反馈调度7.3 教学方法讲授:讲解设备管理的作用、方法和策略模拟实验:模拟设备驱动程序和I/O调度过程讨论:引导学生思考设备管理的优化方法7.4 教学资源教材:操作系统相关书籍课件:设备管理的图表和动画网络资源:设备驱动程序和I/O调度实现相关的文章和视频7.5 教学评估课堂问答:检查学生对设备管理作用的理解课后作业:巩固学生对设备管理方法的掌握小组项目:培养学生合作分析和解决问题的能力第八章:用户接口8.1 学习目标理解用户接口的作用和重要性掌握命令接口和图形用户接口的设计了解用户接口的实现和用户界面设计的原则8.2 教学内容用户接口的作用和重要性:用户接口的概念、用户接口的任务和用户接口的设计目标命令接口的设计:命令的语法、命令的语义和命令的帮助图形用户接口的设计:图形用户接口的元素、图形用户接口的布局和图形用户接口的交互用户接口的实现:用户接口的框架、用户接口的库和用户接口的编程接口8.3 教学方法讲授:讲解用户接口的作用、设计和实现案例分析:分析常见的命令接口和图形用户接口实例讨论:引导学生思考用户界面设计的优化方法8.4 教学资源教材:操作系统相关书籍课件:用户接口的图表和动画网络资源:用户接口设计和用户界面设计相关的文章和视频8.5 教学评估课堂问答:检查学生对用户接口作用的理解课后作业:巩固学生对命令接口和图形用户接口设计的掌握小组项目:培养学生合作分析和解决问题的能力第九章:操作系统安全9.1 学习目标理解操作系统安全的作用和重要性掌握操作系统安全的基本策略和方法了解操作系统安全漏洞和攻击手段9.2 教学内容操作系统安全的作用和重要性:操作系统的安全级别、操作系统的安全目标和操作系统的安全威胁操作系统安全的基本策略:访问控制、身份验证、加密和审计操作系统安全的方法:安全内核、安全操作系统和操作系统安全增强操作系统安全漏洞和攻击手段:缓冲区溢出、恶意软件和网络攻击9.3 教学方法讲授:讲解操作系统安全的作用、策略和方法案例分析:分析操作系统安全漏洞和攻击手段的实例讨论:引导学生思考操作系统安全的优化方法9.4 教学资源教材:操作系统相关书籍课件:操作系统安全的图表和动画网络资源:操作系统安全策略和操作系统安全漏洞相关的文章和视频9.5重点解析本《操作系统》课程教案涵盖了操作系统的概述、进程管理、存储管理、文件管理、作业管理、设备管理、用户接口和操作系统安全等十个章节。
操作系统 教案

操作系统教案教案标题:操作系统教案目标:1. 了解操作系统的基本概念和功能;2. 掌握操作系统的分类和常见操作系统的特点;3. 理解操作系统的重要性和应用领域;4. 学习操作系统的安装和配置;5. 掌握操作系统的基本操作和常用命令;6. 培养学生的操作系统使用和故障排除能力。
教案步骤:第一步:引入(5分钟)介绍操作系统的概念和作用,引发学生对操作系统的兴趣和好奇心。
第二步:讲解操作系统的分类和特点(10分钟)1. 介绍操作系统的分类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统等;2. 解释每种操作系统的特点和适用场景。
第三步:介绍操作系统的重要性和应用领域(10分钟)1. 强调操作系统在计算机系统中的重要性;2. 介绍操作系统在个人电脑、服务器、嵌入式系统等领域的应用。
第四步:操作系统的安装和配置(15分钟)1. 演示操作系统的安装过程,包括硬盘分区、文件系统选择等;2. 介绍操作系统的配置,如语言设置、网络配置等。
第五步:操作系统的基本操作和常用命令(20分钟)1. 演示操作系统的基本操作,如文件管理、应用程序运行等;2. 介绍操作系统的常用命令,如cd、dir、mkdir等。
第六步:操作系统的故障排除(15分钟)1. 讲解常见的操作系统故障原因和解决方法;2. 演示如何使用系统工具进行故障排查和修复。
第七步:小结和总结(5分钟)对本节课的内容进行小结,并强调操作系统的重要性和学习操作系统的意义。
教案评估:1. 学生课堂参与度;2. 学生对操作系统概念和功能的理解程度;3. 学生对操作系统安装、配置和基本操作的掌握程度;4. 学生在操作系统故障排除方面的能力。
教案拓展:1. 组织学生进行操作系统的实际操作和实验;2. 引导学生深入学习特定操作系统的原理和内部机制;3. 鼓励学生参与操作系统相关的项目和竞赛,提升实践能力。
教案注意事项:1. 针对不同教育阶段的学生,调整教学内容和难度;2. 结合实际案例和实验,提高学生的实际操作能力;3. 关注学生的学习兴趣和需求,激发学生的学习动力。
《计算机操作系统》教学设计

《计算机操作系统》教学设计《计算机操作系统》教学设计作为一位不辞辛劳的人民教师,总不可避免地需要编写教学设计,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。
如何把教学设计做到重点突出呢?下面是小编整理的《计算机操作系统》教学设计,仅供参考,欢迎大家阅读。
【教学目标】1、知识目标:(1)了解操作系统的功能;(2)了解Windows的界面、特点以及Windows的基本操作;(3)理解文件、文件夹、路径的概念,学会用“资源管理器”管理文件等。
(4)会灵活使用Windows的帮助等内容。
2、能力目标:掌握简单的基本操作。
3、情感目标:通过游戏体会鼠标用法,寓教于乐,培养学生正确对待游戏的态度。
【教学重点】鼠标的五种用法及资源管理器的使用。
【教学难点】资源管理器中的不同操作方法。
【教学方法】讲解法、问题教学法【教学用具】计算机网络电子教室【课型】新授【课时】2课时【教学过程】(第一课时)一、导入通过上节课的学习,我们已经知道完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。
其中计算机软件系统包括系统软件和应用软件两大类。
而操作系统是系统软件的核心,是计算机硬件的第一级扩充。
操作系统是计算机的管家,管理着计算机中的软、硬件资源,并且是用户与计算机交互的接口,从而实现了人机对话。
这节课我们就以Windows2000操作系统为例来一起学习一下计算机操作系统知识:二、新授(1)启动Windows2000系统(了解)1、在计算机启动过程中,首先检查各个硬件状态是否正常,即自检。
自检完成后,操作系统装载并启动。
一般情况下,这个过程不需要我们干预,是计算机自启动过程2、活动:请学生启动计算机。
并注意观察启动过程中主机、显示器、键盘等的变化。
(2)Windows2000操作系统的界面(识记)界面组成:桌面、图标、窗口、菜单等。
要求学生知道各个组成元素的名称即可。
(3)鼠标的五种基本用法:指向单击双击右击拖动通过纸牌和扫雷游戏体会鼠标的用法。
操作系统_讲解教案模板(3篇)

第1篇课时安排:2课时教学目标:1. 知识与技能:(1)了解操作系统的基本概念、功能和作用;(2)掌握操作系统的主要类型和特点;(3)熟悉常见操作系统的使用方法和操作技巧。
2. 过程与方法:(1)通过实例分析,培养学生对操作系统的理解能力;(2)通过小组讨论,提高学生的协作学习能力和沟通能力;(3)通过实践操作,提高学生的动手能力和问题解决能力。
3. 情感、态度价值观:(1)培养学生对计算机科学的兴趣和热爱;(2)增强学生的团队协作意识和集体荣誉感;(3)激发学生的创新精神和自主学习能力。
教学重点:1. 操作系统的基本概念、功能和作用;2. 常见操作系统的类型和特点;3. 常见操作系统的使用方法和操作技巧。
教学难点:1. 操作系统的层次结构和运行机制;2. 不同类型操作系统的差异和适用场景。
教学准备:1. 多媒体设备(如投影仪、电脑等);2. 操作系统教学课件;3. 实践操作所需计算机设备。
教学过程:第一课时一、导入新课1. 引导学生回顾计算机基础知识,引入操作系统概念;2. 提问:什么是操作系统?它在计算机系统中扮演什么角色?二、新课讲解1. 操作系统的基本概念、功能和作用;- 解释操作系统是什么,它的作用是什么;- 列举操作系统的功能,如资源管理、用户界面、程序执行等。
2. 操作系统的类型和特点;- 介绍常见操作系统的类型,如单用户操作系统、多用户操作系统、实时操作系统等;- 分析不同类型操作系统的特点,如Windows、Linux、MacOS等。
三、课堂练习1. 学生分组讨论,总结各类操作系统的优缺点;2. 教师点评并解答学生疑问。
第二课时一、复习导入1. 回顾上一节课所学内容,提问:什么是操作系统?它有哪些类型和特点?二、实践操作1. 教师演示常见操作系统的基本操作,如文件管理、程序运行等;2. 学生跟随教师进行实践操作,巩固所学知识。
三、课堂小结1. 总结本节课所学内容,强调操作系统的基本概念、功能和作用;2. 强调实践操作的重要性,鼓励学生在课后自主探索。
操作系统教学计划

XXXX学院
课程授课计划表
20 -----20 学年第一学期
课程名称:计算机操作系统
课程代码:
课程性质:专业必修
开课单位:
授课班级:
主讲教师:
填表时间:20 年月日
填写说明
1.本表一式二份,由各任课教师根据专业教学计划和课程教学大纲填写,每学期开学报到时交教研室主任审核。
2.教研室主任应在开课前将审核后的课程授课计划表交至课程归属系(院、部),汇总后填写课程教学计划表登记表,连同课程授课计划表一并送分管系(院、部)领导审批。
3.课程授课计划表经分管系(院、部)领导审批后,一份由各系(院、部)保存,以备教学检查之用;另一份返还任课教师。
课程结束后,任课教师应将课程授课计划表送教研室存入教学档案。
课程教学进度安排。
操作系统教学设计案

第 1 页 共 4 页 操作系统教学设计案 操作系统是计算机科学中的基础课程,也是每一个计算机专业学生必须掌握的知识。本文将介绍一种关于操作系统教学设计案的教学思路,旨在帮助学生更好地掌握操作系统的知识点,同时提高学生解决实际问题的能力。
教学目标 操作系统是一门重要的课程,学生需要掌握操作系统的原理和实践应用。因此,教学设计案的目标应包括以下几点:
1. 熟练掌握操作系统核心概念和基本原理。 2. 能够深入了解操作系统的实现和设计思路。 3. 培养学生的分析问题和解决问题的能力。 4. 培养有团队意识和合作精神的学生。 教学内容 1. 操作系统的基本概念和原理 操作系统的基本概念和原理包括进程管理、内存管理、文件系统、网络通信等。学生需要学习每一个模块的基本概念、原理和实现方法,并能够实现几个简单的操作系统模块。 第 2 页 共 4 页
2. 操作系统的设计思路 操作系统的设计思路包括操作系统的架构、实现过程、调度算法、内存管理算法等。学生需要学习操作系统的设计思路,理解操作系统的实现过程和原理,并利用已有的操作系统源码进行分析和编写。
3. 操作系统的实验 操作系统的实验是学生掌握操作系统知识的关键环节,通过操作系统实验,让学生更深入地了解操作系统的核心概念,为进一步实践操作系统提供基础。
实验可以包括进程管理、内存管理、文件系统、网络通信等模块,并且可以设计一些实际应用场景。例如,设计一个作业调度程序,以考试成绩和上课出勤等信息为输入,输出按学生综合成绩排序后的名单。
教学方法 1. 理论授课 需要进行一些理论授课,让学生了解操作系统的基本概念和原理。讲授的内容可以包括操作系统的基本模块、调度算法、内存管理、文件系统、网络通信等。 第 3 页 共 4 页
2. 动手实践 理论授课之后,需要让学生动手实践。实验的方向可以是操作系统模块的编写,也可以是操作系统的实际应用编写。同时,教师可以设计一些程序或分析操作系统源代码,并引导学生通过实践来深入理解操作系统的实现原理。
《操作系统》教案
介绍Linux文件系统的基本原理和设备 驱动的开发方法。通过案例分析,展 示如何编写简单的文件系统和设备驱 动程序。
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并发程序设计和性能优化技巧分享
2024/1/24
并发程序设计基础
讲解并发程序设计的基本概念、原理和方法,包括进程间通信、同步与互斥等。通过案例 分析,演示如何设计高效的并发程序。
I/O控制方式
程序直接控制方式、中断控制 方式、DMA控制方式和通道控 制方式。
设备分配与回收
根据设备请求进行设备分配, 并在使用完毕后及时回收。
设备驱动程序
与硬件设备直接交互的软件模 块,实现设备的具体操作。
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03
常见操作系统类型及特点
2024/1/24
12
批处理操作系统
用户通过提交作业的方式使用计 算机,作业由程序、数据和作业
物联网操作系统
云计算与虚拟化技术
Raspberry Pi OS、Ubuntu Core等
AWS、Azure、VMware等
容器技术
Docker、Kubernetes等
2024/1/24
移动操作系统
Android、iOS等
人工智能与操作系统融合
TensorFlow OS、AI-driven OS 等
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2024/1/24
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内存分配与回收策略
2024/1/24
连续分配方式
01
了解连续分配方式的原理和实现方法,包括单一连续分配、固
定分区分配和动态分区分配。
非连续分配方式
02
掌握非连续分配方式的原理和实现方法,包括基本分页存储管
理、基本分段存储管理和段页式存储管理。
操作系统教案
操作系统教案一、教学目标:1.了解操作系统的基本概念和作用。
2.了解操作系统的分类和发展历程。
3.掌握操作系统的基本功能和特点。
4.了解操作系统的应用领域和未来发展趋势。
二、教学重点和难点:1.操作系统的基本概念和作用。
2.操作系统的基本功能和特点。
三、教学过程:【知识导入】教师可以通过展示一些常见的操作系统界面,引起学生对操作系统的兴趣,然后提问:“你们都使用过哪些操作系统?它们有什么特点?”鼓励学生积极参与讨论。
【知识讲解】1.操作系统的基本概念和作用:操作系统(Operating System,简称OS)是一种软件,它是计算机硬件和应用软件之间的一层接口,负责管理计算机硬件资源,并为应用软件提供运行环境。
操作系统是计算机系统中最重要的系统软件之一,它对计算机的性能和稳定性有着重要的影响。
2.操作系统的分类和发展历程:(1)按照计算机体系结构分类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。
(2)按照操作对象分类:桌面操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统。
(3)按照开放方式分类:开源操作系统、闭源操作系统。
3.操作系统的基本功能和特点:(1)资源管理:包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理。
(2)用户接口:提供给用户与计算机系统交互的手段,如命令行界面和图形用户界面。
(3)错误检测和处理:及时发现和处理系统中的错误,保证系统的稳定运行。
(4)安全性保护:确保系统和用户的数据安全,防止非法访问和破坏。
(5)可扩展性:能够根据计算机的需求灵活扩展功能和资源。
【知识梳理与拓展】教师可以组织学生们进行小组讨论,分析和探讨不同操作系统在实际应用中的优缺点,以及操作系统的未来发展趋势。
【课堂练习】1.操作系统的作用是什么?2.简述操作系统的基本功能和特点。
3.列举一些常见的开源操作系统和闭源操作系统。
【课堂总结】教师对本节课的内容进行总结,并强调操作系统在计算机领域中的重要性和应用价值。
【课后作业】查找并了解一种嵌入式操作系统的特点和应用领域。
操作系统教案
操作系统教案一、教学目标1、让学生了解操作系统的定义、功能和分类。
2、使学生掌握操作系统的基本概念,如进程、线程、内存管理、文件系统等。
3、培养学生分析和解决操作系统相关问题的能力。
二、教学重难点1、重点(1)操作系统的功能,包括处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。
(2)进程和线程的概念、区别以及它们的调度算法。
(3)内存管理的方式,如分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。
2、难点(1)进程同步与互斥的实现机制,如信号量、管程等。
(2)虚拟内存的概念和实现原理。
三、教学方法1、讲授法:讲解操作系统的基本概念和原理。
2、案例分析法:通过实际案例分析操作系统的功能和问题解决方法。
3、讨论法:组织学生讨论相关问题,促进学生的思考和交流。
四、教学过程1、导入(约 10 分钟)通过提问引导学生思考操作系统在计算机系统中的作用,例如:“当我们使用电脑或手机时,是什么在背后协调各种硬件和软件资源,让我们能够顺利地完成各种任务?”2、操作系统的定义和功能(约 30 分钟)(1)讲解操作系统的定义,强调它是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。
(2)详细介绍操作系统的五大功能:处理器管理:包括进程和线程的概念、调度算法等。
存储管理:解释内存分配、回收和保护的方法。
设备管理:讲述设备驱动程序、设备分配和缓冲区管理。
文件管理:说明文件的组织、存储和访问控制。
作业管理:涵盖作业的调度、控制和状态转换。
3、操作系统的分类(约 20 分钟)(1)介绍常见的操作系统分类方式,如按用户数量分为单用户和多用户操作系统,按任务处理方式分为批处理、分时和实时操作系统。
(2)分别举例说明各类操作系统的特点和应用场景,如 Windows是单用户多任务操作系统,Unix 是多用户多任务操作系统,实时操作系统常用于工业控制等领域。
4、进程和线程(约 40 分钟)(1)引入进程的概念,讲解进程的定义、组成和状态转换。
操作系统教程教学设计 (2)
操作系统教程教学设计一、引言操作系统是计算机科学中的核心课程,涵盖诸多的概念,如进程、文件系统、内存管理等。
为帮助学生更好地掌握这些概念,本文提供了一套操作系统教学设计,以帮助教师和学生更好地理解和应用操作系统知识。
二、教学目标本次操作系统教学设计旨在通过以下方式帮助学生达到以下目标:1.理解操作系统的概念和结构2.掌握操作系统的主要功能,如进程管理、内存管理和文件系统3.熟练掌握常见的操作系统命令和操作4.理解操作系统的重要性和应用场景三、教学内容1. 操作系统概述•定义和功能•操作系统的分类•操作系统的组成和结构•操作系统与硬件及其他软件的交互2. 进程管理•进程和线程的定义和区别•进程的状态•进程的调度•进程的同步和通信3. 内存管理•内存管理的定义和功能•内存的分配和释放•内存保护•虚拟内存4. 文件系统•文件系统的概述和功能•文件的组织和管理•文件的访问控制和共享•文件的备份和恢复5. 常用命令和操作•命令行界面的基础操作•文件和目录操作命令•进程和服务管理命令•网络和系统配置命令四、教学方法本次操作系统教学设计采用以下教学方法:1. 讲授通过讲授来介绍操作系统的概念、结构、主要功能和重要性,为学生打下知识基础,可以采用幻灯片等多媒体工具辅助教学。
2. 实例分析通过分析操作系统中的实例,如进程的状态转换、内存的分配和回收等,来帮助学生更深入地理解操作系统的技术细节和相关概念。
3. 实践操作通过实践编写和执行相关命令,以及操作系统的调试和错误处理,来帮助学生巩固知识,并培养独立思考和问题解决的能力。
4. 讨论与交流通过课程讨论和互动交流来深入探讨操作系统的应用场景和实际应用问题,激发学生的兴趣和主动学习精神。
五、教学资源本次操作系统教学设计所需的教学资源包括:•操作系统课程PPT、讲义和实验指导书等•操作系统的虚拟机环境和实验工具•操作系统的学习资料和辅助教材六、教学评估教学评估是教学中的重要环节,通过学生的评估结果可以判断教学是否达到了预期目标,本次操作系统教学设计的评估手段主要包括:•考试和实验成绩•课堂练习和作业成绩•学生反馈和评价七、总结本文介绍了一套操作系统教学设计,希望能够帮助教师和学生更好地理解和应用操作系统知识,为操作系统教学提供参考和借鉴。
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操作系统教学计划(v08.02) 由于在教学计划、教学要求、学时安排和学生程度等方面存在差异,授课时,应酌情对内容进行取舍。课时充分时,可考虑讲授全部内容,否则,突出基本内容,舍弃某些实例,重点讲述原理。 1)共安排68学时(每周4学时×17周),其中讲课64学时、机动4个学时。 2利用机动学时,本学期拟安排:1.期中测验1次,1学时;2.习题课1-2次,每次2学时。课程计划时间将作相应调整。 3)教学重点放在基本概念、基本原理和基本技术方面。 4)实例可以根据实际情况进行选择,例如,可删去所有Solaris的内容。 5)第四章“4.6 实例研究:Intel x86/Pentium存储管理硬件设施”可略去不讲。 6)第八章“8.1计算机网络概述”与“8.2 网络操作系统”可略去,也可把第八章全部略去,以压缩课时。 7)Windows操作系统过于复杂,4.7/5.8/6.6/7.7/8.4节均可进行简化,仅作简单介绍。 8)必须要有上机实习,每周安排上机2学时(共16周、即32学时),讲课和实习合计4.5学分。 9)学生成绩考核采取综合评定方式,由以下部分组成:作业10%、上机实习10%、课程测验10%、期终考试70%。 10)由于习题较多,思考题由学生自行选做,作业可以仅布置应用题,每学期做50-60题。
第一章 操作系统概论(8学时,2.18-2.28) 1.1操作系统概观(2学时) 1.1.1 操作系统的定义和目标 1.1.2 操作系统的作用和功能 1.1.3 操作系统的主要特性 1.2 操作系统的发展和形成 (3学时) 1.2.1 人工操作阶段 1.2.2 管理程序阶段 1.2.3 多道程序设计与操作系统的形成 1.2.4 操作系统的分类 1.3操作系统提供的服务和用户接口 1.3.1 操作系统提供的基本服务 1.3.2 操作系统提供的用户接口 1.3.3 程序接口与系统调用 1.3.4 操作接口与系统程序 1.4 操作系统的结构设计(3学时) 1.4.1 操作系统的构件 1.4.2 整体式结构的操作系统 1.4.3 层次式结构的的操作系统 1.4.4 虚拟机结构的操作系统 1.4.5 客户/服务器与微内核结构的操作系统 1.4.6 操作系统功能的实现模型 1.4.7 实例研究:Windows 2000/XP的客户/服务器结构 1.5流行操作系统简介 1.5.1 D O S 操作系统 1.5.2 Windows操作系统 1.5.3 UNIX操作系统 1.5.4 自由软件和Linux操作系统 1.5.5 IBM系列操作系统 1.5.6 其他流行的操作系统
第二章 处理器管理(12学时,3.3-3.21) 2.1中央处理器(3学时) 2.1.1单处理器系统和多处理器系统 2.1.2寄存器 2.1.3特权指令与非特权指令 2.1.4处理器状态 2.1.5程序状态字寄存器 2.2中断技术 2.2.1中断的概念 2.2.2中断源分类 2.2.3中断装置 2.2.4中断处理程序 2.2.5中断事件的具体处理方法 2.2.6中断的优先级和多重中断 2.2.7实例研究:Windows2000/XP中断处理 2.2.8实例研究:Solaris中断处理 2.2.9实例研究:Linux中断处理 2.3 进程及其实现(3学时,) 2.3.1 进程的定义和属性 2.3.2 进程的状态和转换 2.3.3 进程的描述 2.3.4 进程切换与模式切换 2.3.5 进程的控制 2.3.6 实例研究:UNIX SVR4进程管理 2.3.7 实例研究:Linux进程管理 2.4 线程及其实现(2学时) 2.4.1 引入多线程技术的动机 2.4.2 多线程环境中的进程和线程 2.4.3 线程的实现 2.4.4 实例研究:Solaris的进程与线程 2.4.5 实例研究:Windows2000/XP的进程与线程 2.5 处理机调度(4学时) 2.5.1 处理机调度的层次 2.5.3 高级调度 2.5.3 中级调度 2.5.4 低级调度 2.5.5 选择调度算法的原则 2.6 批处理作业的管理与调度 2.6.1 作业和进程的关系 2.6.2 批处理作业的管理 2.6.3 批处理作业的调度 2.6.4 作业调度算法 2.7低级调度 2.7.1 低级调度的功能 2.7.2 低级调度算法 2.7.3 实时调度 2.7.4 多处理器调度 2.7.5 实例研究:UNIX SVR4调度算法 2.7.6 实例研究:Windows2000/XP调度算法 2.7.7 实例研究:Linux调度算法
第三章 并发进程 (10+2学时,3.24-4.7) 3.1并发进程(2学时) 3.1.1顺序程序设计 3.1.2进程的并发性 3.1.3与时间有关的错误 3.1.4进程的交互(Interaction Among Processes):协作和竞争 3.2 临界区管理 3.2.1 互斥与临界区 3.2.2 实现临界区管理的几种尝试 3.2.3 实现临界区管理的软件方法 3.2.4 实现临界区管理的硬件设施 3.3 信号量与PV操作(2+1学时) 3.3.1同步与同步机制 3.3.2记录型信号量与PV操作 3.3.3用记录型信号量实现互斥 3.3.4记录型信号量解决生产者-消费者问题 3.3.5记录型信号量解决读者-写者问题 3.3.6记录型信号量解决理发师问题 3.4 管程 (2+1学时) 3.4.1 管程和条件变量 3.4.2 Hoare方法实现管程 3.4.3 Hanson方法实现管程 3.5 进程通信(2学时) 3.5.1 信号通信机制 3.5.2 共享文件通信机制 3.5.3 共享存储区通信机制 3.5.4 消息传递通信机制 3.5.5 有关消息传递实现的若干问题 3.6 死锁(2学时) 3.6.1 死锁的产生 3.6.2 死锁的定义 3.6.3 死锁的防止 3.6.4 死锁的避免 3.6.5 死锁的检测和解除 3.7 实例研究:Windows/XP的同步和通信机制 3.7.1Windows/XP的同步和可斥机制 3.7.2 Windows/XP的进程通信机制 3.8 实例研究:Linux信号量机制(略去)
第四章 存储管理 (8学时,4.10-4.21) 4.1 主存储器(3学时) 4.1.1存储器的层次 4.1.2快速缓存(caching) 4.1.3地址转换与存储保护 4.2 连续存储空间管理 4.2.1单用户连续存储管理 4.2.2固定分区存储管理 4.2.3可变分区存储管理 4.3 分页式存储管理 4.3.1 分页式存储管理的基本原理 4.3.2 相联存储器和快表 4.3.3 分页式存储空间的分配和去配 4.3.4 分页式存储空间的页面共享和保护 4.3.5 多级页表 4.3.6 反置页表 4.4 分段式存储管理 4.4.1 程序的分段结构 4.4.2 分段式存储管理的基本原理 4.4.3 段的共享 4.4.4 分段和分页的比较 4.5 虚拟存储管理(4学时) 4.5.1 虚拟存储管理的概念 4.5.2 请求分页虚拟存储管理 4.5.3 请求分段虚拟存储管理 4.5.4 请求段页式虚拟存储管理 4.6 实例研究:Intel x86/Pentium存储管理硬件设施(略去) 4.7实例研究:Windows 2000/XP虚拟存储管理(1学时) 4.7.1 进程虚拟地址空间的布局 4.7.2 用户空间内存分配 4.7.3 内存管理的实现 4.8实例研究:Linux虚拟存储管理 4.8.1 Linux存储管理概述 4.8.2 Linux进程的虚拟地址空间 4.8.3 Linux物理内存空间的管理 4.8.4 用户态内存的申请与释放 4.8.5 内存的共享和保护 4.8.6 交换空间、页面的换出和调入 4.8.7 缓冲机制
第五章 设备管理(6学时,4.28-5.5) 5.1 I/O硬件原理(2学时) 5.1.1 I/O系统 5.1.2 I/O控制方式 5.1.3设备控制器 5.2 I/O软件原理 5.2.1 I/O软件的设计目标和原则 5.2.2 I/O中断处理程序 5.2.3 设备驱动程序 5.2.4 与硬件无关的操作系统I/O软件 5.2.5 用户空间的I/O软件 5.3 具有通道的I/O系统管理 5.3.1通道命令和通道程序 5.3.2I/O指令和主机I/O程序 5.3.3通道启动和I/O操作过程 5.4缓冲技术 5.4.1 单缓冲 5.4.2 双缓冲 5.4.3 多缓冲 5.5 驱动调度技术(2学时) 5.5.1 存储设备的物理结构 5.5.2 循环排序 5.5.3 优化分布 5.5.4 交替地址 5.5.5 搜查定位 5.5.6 独立磁盘冗余阵列 5.5.7 提高磁盘I/O速度的一些方法 5.6 设备分配 5.6.1 设备独立性 5.6.2 设备分配 5.7 虚拟设备(2学时) 5.7.1 问题的提出 5.7.2 SPOOLING的设计和实现 5.7.3 SPOOLING应用例子 5.8 实例研究:Windows2000/XP的I/O系统 5.8.1 Windows2000/XP I/O系统结构和组件 5.8.2 Windows2000/XP I/O系统的数据结构 5.8.3 Windows2000/XP I/O设备驱动程序