操作系统教案

授课时间：第 1 次课：教学目的课时安排课程主要内容重点难点教学方法与手段布置作业第一章操作系统引论让学生对计算机操作系统的目标、作用、发展、特征、主要功能和结构设计等有一个初步的了解2 课时1. 操作系统的目标和作用(1) 目标(2) 作用(3) 发展的主要动力2. 操作系统发展的发展过程(1) 无操作系统的计算机系统(2) 单道批处理系统(3) 多道批处理系统✓操作系统是计算机系统资源的管理者✓OS 用作扩充机器✓单道批处理系统的处理过程✓多道批处理的思想✓从多道批处理需要解决的问题理解操作系统需要具备的功能采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解授课时间：第 2 次课：第一章操作系统引论教学目的课时安排课程主要内容让学生对计算机操作系统的目标、作用、发展、特征、主要功能和结构设计等有一个初步的了解2 课时1. 操作系统的发展过程(1) 分时系统(2) 实时系统2. 操作系统的基本特征重点难点教学方法与手段布置作业✓分时系统的分时思想✓实时系统与分时系统的比较✓并发和并行 2 个概念的异同✓并发概念中涉及到进程概念的理解✓虚拟技术✓异步性的来由采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解授课时间：第 3 次课：第一章操作系统引论教学目的课时安排课程主要内容让学生对计算机操作系统的目标、作用、发展、特征、主要功能和结构设计等有一个初步的了解2 课时1. 操作系统的主要功能2. 操作系统的结构设计重点难点✓处理机管理中进程概念的熟悉✓微内核结构的理解教学方法采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的与手段进一步讲解布置作业 P25：1，9授课时间：第 4 次课：第二章进程管理教学目的课时安排课程主要内容让学生掌握进程的概念、进程的状态、进程间的同步、进程的通讯以及管程和线程的概念2 课时1. 程序的顺序执行2. 前趋图3. 程序的并发执行4. 进程的特征与状态5. 进程控制块重点难点教学方法与手段✓顺序执行到并发执行的变迁的原因✓进程的概念✓进程状态的变迁✓挂起状态的引入✓进程控制块中的信息的必要性采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解布置作业收第一章作业授课时间：第 5 次课：第二章进程管理教学目的课时安排课程主要内容让学生掌握进程的概念、进程的状态、进程间的同步、进程的通讯以及管程和线程的概念2 课时1. 讲解第一章作业2. 进程的创建3. 进程的终止4. 进程的阻塞与唤醒5. 进程的挂起与激活6. 进程同步的基本概念重点难点教学方法与手段布置作业✓进程树对进程关系的表示✓引起进程创建的事件✓进程创建的过程✓临界资源和临界区✓进程同步机制应遵循的原则采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解授课时间：第 6 次课：第二章进程管理教学目的课时安排课程主要内容让学生掌握进程的概念、进程的状态、进程间的同步、进程的通讯以及管程和线程的概念2 课时1. 信号量机制2. 信号量的应用重点难点教学方法与手段✓信号量的概念✓wait 和 signal 操作所做的工作✓信号量集的特殊应用✓信号量实现互斥的思路✓信号量实现前趋关系的思路采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解布置作业 P68：22授课时间：第 7 次课：第二章进程管理教学目的课时安排课程主要内容让学生掌握进程的概念、进程的状态、进程间的同步、进程的通讯以及管程和线程的概念2 课时1. 生产者-消费者问题2. 哲学家进餐问题3. 读者-写者问题重点难点✓多个信号量操作的顺序✓信号量用于同步时的过程分析✓不同情况下信号量的选择应用教学方法采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的与手段进一步讲解布置作业 P68：24，26授课时间：第 8 次课：第二章进程管理教学目的课时安排课程主要内容让学生掌握进程的概念、进程的状态、进程间的同步、进程的通讯以及管程和线程的概念2 课时1. 管程的基本概念2. 管程的应用3. 进程间通信的类型4. 进程间通信的实现方法✓管程的概念✓条件变量✓管道通信与共享存储器通信的异同教学方法采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的与手段进一步讲解布置作业重点难点授课时间：第 9 次课：第二章进程管理教学目的课时安排课程主要内容让学生掌握进程的概念、进程的状态、进程间的同步、进程的通讯以及管程和线程的概念2 课时1. 消息传递系统实现中的若干问题2. 消息缓冲队列通信机制3. 线程重点难点✓消息机制怎么实现同步✓线程与进程的关系✓线程锁同步✓轻型线程的引入教学方法采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的与手段进一步讲解布置作业 P69：36授课时间：第 10 次课：第三章处理机调度与死锁教学目的让学生掌握多道程序下处理机调度的思想、算法，死锁处理的思想，死锁避免的银行家算法课时安排 2 课时课程主要 1. 高级、中级、低级调度内容 2. 调度队列模型3. 调度准则4. FIFO 、SPF 调度算法重点难点教学方法与手段✓三级调度的内容✓抢占与非抢占调度的概念✓调度队列模型✓响应时间与周转时间的计算✓FIFO 、SPF 调度算法的思想采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解布置作业收第二章作业授课时间：第 11 次课：第三章处理机调度与死锁教学目的让学生掌握多道程序下处理机调度的思想、算法，死锁处理的思想，死锁避免的银行家算法课时安排 2 课时课程主要 1. 讲解第二章作业内容 2. 高优先权调度算法3. 时间片轮转调度算法重点难点✓作业中同步语句的顺序安排问题✓响应比的计算✓多级反馈队列的队列使用教学方法采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的与手段进一步讲解布置作业P101：3授课时间：第 12 次课：第三章处理机调度与死锁教学目的让学生掌握多道程序下处理机调度的思想、算法，死锁处理的思想，死锁避免的银行家算法课时安排 2 课时课程主要 1. 实时调度内容 2. 多处理机的类型3. 进程分配方式重点难点✓实时调度中的系统处理能力判定✓抢占与非抢占调度的不同调度方法✓LLF 算法中松弛度的计算✓耦合的概念教学方法采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的与手段进一步讲解布置作业P102：13授课时间：第 13 次课：第三章处理机调度与死锁教学目的让学生掌握多道程序下处理机调度的思想、算法，死锁处理的思想，死锁避免的银行家算法课时安排 2 课时课程主要 1. 进程调度方式内容 2. 产生死锁的原因3. 产生死锁的必要条件重点难点教学方法与手段✓成组调度中处理机时间的计算✓多处理机调度中可以采用专用处理机分配方式的原因✓产生死锁的原因✓进程推进描述中安全区的理解✓死锁的4 个必要条件采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解布置作业P102：16授课时间：第 14 次课：第三章处理机调度与死锁教学目的让学生掌握多道程序下处理机调度的思想、算法，死锁处理的思想，死锁避免的银行家算法课时安排 2 课时课程主要 1. 预防死锁内容 2. 系统安全状态3. 利用银行家算法避免死锁重点难点教学方法与手段✓预防死锁的途径✓安全状态的概念✓安全状态的判定✓银行家算法✓安全性算法采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解布置作业P102：19 (不做在作业本上，思考)授课时间：第 15 次课：第三章处理机调度与死锁教学目的让学生掌握多道程序下处理机调度的思想、算法，死锁处理的思想，死锁避免的银行家算法课时安排 2 课时课程主要 1. 安全性算法举例内容 2. 死锁的检测3. 死锁的解除重点难点✓通过例子再一次详细讲述银行家算法的工作原理和工作过程✓资源分配图✓死锁定理✓死锁解除的两种方法教学方法采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的与手段进一步讲解布置作业P102：20授课时间：第 16 次课：第四章存储器管理让学生了解存储器的分配机理，掌握分页和分段管理教学目的课时安排课程主要内容的思路，以及请求分页和请求分段的工作机理及置换算法2 课时1. 程序的装入2. 程序的链接3. 单一连续分配4. 固定分区分配5. 动态分区分配( 1)✓装入的概念✓动态链接重点难点✓固定分区的 2 个方法和空间管理✓动态分区的必要性✓动态分区的分配算法教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解收第三章作业授课时间：第 17 次课：第四章存储器管理让学生了解存储器的分配机理，掌握分页和分段管理教学目的课时安排课程主要内容的思路，以及请求分页和请求分段的工作机理及置换算法2 课时1. 讲解第三章作业2. 动态分区分配(2)3. 可重定位分区分配4. 对换5. 基本分页存储管理✓作业中的银行家算法✓分区分配的回收处理✓重定位的原因和方法重点难点✓对换的必要性✓分页的机理以及地址转换过程✓多级页表的使用教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P142：6授课时间：第 18 次课：第四章存储器管理让学生了解存储器的分配机理，掌握分页和分段管理教学目的的思路，以及请求分页和请求分段的工作机理及置换算法课时安排 2 课时1. 基本分段存储管理课程2. 虚拟存储器的基本概念主要内容重点难点✓分页和分段的比较✓分段系统的基本原理✓分段对信息的共享✓分页和分段的结合✓局部性原理✓虚拟存储器的引入✓虚拟存储器的实现教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P142：6授课时间：第 19 次课：第四章存储器管理让学生了解存储器的分配机理，掌握分页和分段管理教学目的课时安排课程主要内容的思路，以及请求分页和请求分段的工作机理及置换算法2 课时1. 请求分页存储管理2. 页面置换算法( 1)(1) OPT 置换算法(2) FIFO 置换算法重点难点✓请求分页中的页表改进✓请求分页中的地址变换✓内存分配策略✓物理块分配算法✓页面调入过程✓OPT 置换算法✓FIFO 置换算法教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P143：19授课时间：第 20 次课：第四章存储器管理让学生了解存储器的分配机理，掌握分页和分段管理教学目的课时安排课程主要内容的思路，以及请求分页和请求分段的工作机理及置换算法2 课时1. 页面置换算法(2)(1)LRU 算法(2)CLOCK 算法(3)LFU、PBA 算法2. 请求分段存储管理方式✓LRU 算法的思想✓LRU 算法的硬件支持✓基本 CLOCK 算法和改进的 CLOCK 算法重点难点✓LFU 算法和 PBA 算法✓请求分段的段表改进✓请求分段中的共享与保护教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P143：23，25授课时间：第 21 次课：第五章设备管理让学生了解 I/O 系统的基本组成与大致工作过程，掌教学目的握操作系统为提高 I/O 性能而采用的技术，和 I/O 设备的管理方式课时安排 2 课时1. I/O 系统课程 2. I/O 控制方式主要内容✓I/O 系统的层次状组成✓设备控制器的功能✓I/O 通道的引入重点难点✓I/O 通道瓶颈问题的解决✓I/O 通道控制方式教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解收第四章作业授课时间：第 22 次课：第五章设备管理让学生了解 I/O 系统的基本组成与大致工作过程，掌教学目的课时安排课程主要内容握操作系统为提高 I/O 性能而采用的技术，和 I/O 设备的管理方式2 课时1. 讲解第四章作业2. 缓冲的引入3. 单缓冲和双缓冲4. 循环缓冲5. 缓冲池✓再次详细介绍页面置换算法的置换过程✓缓冲引入的原因及其必要性✓单缓冲和双缓冲怎么提高系统性能重点难点✓循环缓冲的操作和同步✓缓冲池引入的原因及其操作✓收容和提取的概念教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P181：10授课时间：第 23 次课：第五章设备管理让学生了解 I/O 系统的基本组成与大致工作过程，掌教学目的课时安排课程主要内容握操作系统为提高 I/O 性能而采用的技术，和 I/O 设备的管理方式2 课时1. 设备分配中的数据结构2. 设备分配时应考虑的因素3. 设备独立性4. 独占设备的分配程序5. SPOOLing 技术✓DCT、COCT、CHCT、SDT 的构成与关联✓设备独立性的概念及其带来的好处✓独占设备的分配程序✓SPOOLing 技术的引入✓SPOOLing 系统的组成✓SPOOLing 在打印机管理中的应用教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P181：18重点难点授课时间：第 24 次课：第五章设备管理让学生了解 I/O 系统的基本组成与大致工作过程，掌教学目的课时安排课程主要内容握操作系统为提高 I/O 性能而采用的技术，和 I/O 设备的管理方式2 课时1. 设备驱动程序的功能和特点2. 设备驱动程序的处理过程3. 中断处理程序的处理过程4. 磁盘性能简介✓设备驱动程序的作用✓设备驱动程序的处理过程✓磁盘的组成重点难点✓磁盘数据的格式✓磁盘访问时间的成分教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P181：24授课时间：第 25 次课：第五章设备管理让学生了解 I/O 系统的基本组成与大致工作过程，掌教学目的课时安排课程主要内容握操作系统为提高 I/O 性能而采用的技术，和 I/O 设备的管理方式2 课时1. 磁盘调度2. 磁盘高速缓存3. 提高磁盘 I/O 速度的其他方法4. 廉价磁盘冗余阵列✓5 种磁盘调度算法✓磁盘高速缓存的作用✓磁盘高速缓存的置换因素重点难点✓磁盘延迟写技术✓廉价磁盘冗余阵列的基本技术教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P181：25授课时间：第 26 次课：第六章文件管理让学生了解文件系统的基本知识，掌握文件的逻辑结教学目的构和物理结构，以及为提高文件存取效率而采用的文件管理技术和存储空间管理技术课时安排 2 课时1. 文件和文件系统课程 2. 文件的逻辑结构主要内容✓文件的基本相关概念✓有结构文件和无结构文件的划分✓顺序文件的组织形式重点难点✓索引文件的组织形式✓索引顺序文件的组织形式教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解收第五章作业授课时间：第 27 次课：第六章文件管理让学生了解文件系统的基本知识，掌握文件的逻辑结教学目的构和物理结构，以及为提高文件存取效率而采用的文件管理技术和存储空间管理技术课时安排 2 课时1. 讲解第五章作业课程 2. 外存分配方式主要内容✓第五章的SPOOLing 技术和磁盘调度✓连续分配的思想及其优缺点✓链接分配的实现重点难点✓索引分配方式的实现✓多级索引和混合索引技术教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P219：7，11授课时间：第 28 次课：第六章文件管理让学生了解文件系统的基本知识，掌握文件的逻辑结教学目的构和物理结构，以及为提高文件存取效率而采用的文件管理技术和存储空间管理技术课时安排 2 课时1. 目录管理课程 2. 文件存储空间的管理主要内容重点难点✓FCB✓索引结点✓目录的3 种结构✓目录的操作✓空闲表和空闲链✓位示图法✓成组链接法教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解P219：19授课时间：第 29 次课：第六章文件管理让学生了解文件系统的基本知识，掌握文件的逻辑结教学目的构和物理结构，以及为提高文件存取效率而采用的文件管理技术和存储空间管理技术课时安排 2 课时1. 文件共享与文件保护课程 2. 数据一致性控制( 1)主要内容重点难点✓基于索引结点的共享方式✓符号链的实现✓磁盘容错技术✓事务的概念✓事务的作用教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解收第六章作业授课时间：第 30 次课：第六章文件管理让学生了解文件系统的基本知识，掌握文件的逻辑结教学目的构和物理结构，以及为提高文件存取效率而采用的文件管理技术和存储空间管理技术课时安排 2 课时1. 数据一致性控制(2)课程 2. 本章作业讲解主要内容重点难点✓检查点的作用和使用✓并发控制中的互斥方法✓重复文件的一致性检查✓盘块号一致性检查✓链接数一致性检查教学方法与手段布置作业采用电子教案，以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解授课时间：第 31 次课：课程总体复习让学生重新概要了解本课程所讲述内容，并把各部分教学目的课时安排课程主要内容内容梳理清楚，进而了解本课程的核心思想，从而更好地理解课程内容2 课时1. 各章节内容的概要介绍重点难点教学方法与手段布置作业以多媒体教学为主，同时辅以板书的进一步讲解授课时间：第 32 次课：课程总体复习与答疑让学生重新概要了解本课程所讲述内容，并把各部分教学目的课时安排课程主要内容内容梳理清楚，进而了解本课程的核心思想，从而更好地理解课程内容2 课时1. 答疑重点难点教学方法与手段布置作业学生提出问题后，以板书回答。