操作系统教案(第7章)_1
《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 教学目标了解操作系统的定义、功能和作用掌握操作系统的基本组成和分类理解操作系统的历史和发展1.2 教学内容操作系统的定义和作用操作系统的组成：内核、shell、文件系统、设备驱动程序操作系统的分类：批处理系统、分时系统、实时系统、分布式系统操作系统的历史和发展1.3 教学方法采用讲授法，介绍操作系统的概念和发展历程通过实例分析，让学生了解操作系统的组成和作用开展小组讨论，比较不同类型的操作系统1.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：操作系统的定义、功能、组成和分类实例：Windows、Linux、macOS等操作系统的特点1.5 教学评估课堂问答：了解学生对操作系统的概念和组成的掌握情况小组讨论：评估学生对不同类型操作系统的理解和分析能力课后作业：巩固学生对操作系统知识的学习第二章：进程管理2.1 教学目标了解进程的定义和作用掌握进程管理的基本方法和策略理解进程同步和互斥的概念2.2 教学内容进程的定义和作用进程管理的基本方法：进程调度、进程同步、进程互斥进程同步和互斥的实现：信号量、管程、事件等2.3 教学方法采用讲授法，介绍进程的定义和作用通过实例分析，让学生了解进程管理的方法和策略开展小组讨论，探讨进程同步和互斥的实现方式2.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：进程的定义、进程管理的方法和策略、进程同步和互斥的概念实例：进程调度算法、信号量的使用2.5 教学评估课堂问答：了解学生对进程的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对进程管理方法和策略的理解能力课后作业：巩固学生对进程同步和互斥知识的学习第三章：内存管理3.1 教学目标了解内存的定义和作用掌握内存管理的基本方法和策略理解内存分配和回收的原则3.2 教学内容内存的定义和作用内存管理的基本方法：分页、分段、虚拟内存内存分配和回收的原则：首次适应法、最佳适应法、最坏适应法3.3 教学方法采用讲授法，介绍内存的定义和作用通过实例分析，让学生了解内存管理的方法和策略开展小组讨论，探讨内存分配和回收的原则3.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：内存的定义、内存管理的方法和策略、内存分配和回收的原则实例：分页算法、分段算法、虚拟内存的实现3.5 教学评估课堂问答：了解学生对内存的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对内存管理方法和策略的理解能力课后作业：巩固学生对内存分配和回收知识的学习第四章：文件管理4.1 教学目标了解文件的定义和作用掌握文件管理的基本方法和策略理解文件系统的结构和组织方式4.2 教学内容文件的定义和作用文件管理的基本方法：文件的创建、删除、打开、关闭等文件系统的结构和组织方式：目录结构、文件存储方式、文件访问控制4.3 教学方法采用讲授法，介绍文件的定义和作用通过实例分析，让学生了解文件管理的方法和策略开展小组讨论，探讨文件系统的结构和组织方式4.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：文件的定义、文件管理的方法和策略、文件系统的结构和组织方式实例：Linux、Windows等操作系统中的文件管理4.5 教学评估课堂问答：了解学生对文件的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对文件管理方法和策略的理解能力课后作业：巩固学生对文件系统结构和组织方式知识的学习第五章：设备管理5.1 教学目标了解设备的定义和作用掌握设备管理的基本方法和策略理解设备驱动程序第六章：设备管理（续）5.2 教学内容设备驱动程序：概念、作用和实现方式设备管理的基本方法：设备分配、设备请求调度、设备控制设备管理的高级主题：I/O中断处理、DMA传输、虚拟设备5.3 教学方法采用讲授法，介绍设备驱动程序的概念和作用通过实例分析，让学生了解设备管理的方法和策略开展小组讨论，探讨设备管理的高级主题5.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：设备驱动程序的概念、设备管理的方法和策略、设备管理的高级主题实例：硬盘驱动程序、打印机驱动程序、I/O中断处理5.5 教学评估课堂问答：了解学生对设备驱动程序的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对设备管理方法和策略的理解能力课后作业：巩固学生对设备管理高级主题知识的学习第七章：操作系统用户界面7.1 教学目标了解操作系统的用户界面的定义和作用掌握操作系统用户界面的基本设计和实现方法理解图形用户界面(GUI)和命令行用户界面(CLI)的差异和优缺点7.2 教学内容用户界面的定义和作用用户界面的基本设计原则：用户友好性、易用性、可访问性GUI和CLI的设计和实现方法：窗口管理、事件处理、命令解析7.3 教学方法采用讲授法，介绍用户界面的定义和作用通过实例分析，让学生了解用户界面的设计和实现方法开展小组讨论，探讨GUI和CLI的差异和优缺点7.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：用户界面的定义、用户界面的设计和实现方法、GUI和CLI的差异和优缺点实例：Windows操作系统、Linux终端、macOS的Finder7.5 教学评估课堂问答：了解学生对操作系统用户界面的定义和作用的掌握情况小组讨论：评估学生对用户界面设计和实现方法的理解能力课后作业：巩固学生对GUI和CLI差异和优缺点知识的学习第八章：操作系统安全8.1 教学目标了解操作系统安全的定义和重要性掌握操作系统安全的基本机制和策略理解操作系统的安全威胁和防护措施8.2 教学内容操作系统安全的定义和重要性安全机制：访问控制、身份验证、加密、审计安全策略：最小权限原则、安全分层模型、安全内核常见安全威胁：恶意软件、漏洞攻击、social engineering防护措施：防火墙、入侵检测系统、安全更新8.3 教学方法采用讲授法，介绍操作系统安全的定义和重要性通过实例分析，让学生了解安全机制和策略开展小组讨论，探讨安全威胁和防护措施8.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：操作系统安全的定义、安全机制和策略、安全威胁和防护措施实例：操作系统安全漏洞案例分析、安全防护工具的使用8.5 教学评估课堂问答：了解学生对操作系统安全的定义和重要性的掌握情况小组讨论：评估学生对安全机制和策略的理解能力课后作业：巩固学生对操作系统的安全威胁和防护措施知识的学习第九章：操作系统性能分析9.1 教学目标了解操作系统性能的定义和重要性掌握操作系统性能分析的基本方法和工具理解操作系统性能优化和调优的策略9.2 教学内容操作系统性能的定义和重要性性能分析方法：基准测试、模拟、监控和分析工具性能评价指标：响应时间、吞吐量、资源利用率性能优化策略：进程调度优化、内存管理优化、文件系统优化9.3 教学方法采用讲授法，介绍操作系统性能的定义和重要性通过实例分析，让学生了解性能分析方法和工具开展小组讨论，探讨性能优化和调优的策略9.4 教学资源教材：《操作系统原理与应用》课件：操作系统性能的定义、性能分析方法和工具、性能优化和调优的策略实例：操作系统性能监控工具（如top, vmstat）的使用、性能优化的案例分析重点和难点解析1. 操作系统的定义和作用：理解操作系统作为计算机系统核心组件的基本概念，以及它在资源管理、程序执行和用户界面方面的关键作用。
《操作系统》教案》课件
《操作系统》教案（第一至第五章）一、教案概述本教案主要针对《操作系统》课程的五个章节进行详细的教学设计，包括教学目标、教学内容、教学方法、教学步骤和教学评价等方面。
通过本教案的学习，学生将掌握操作系统的基本概念、原理和关键技术。
二、教学目标1. 了解操作系统的概念、发展和分类。
2. 掌握操作系统的主要功能和架构。
3. 理解进程管理、内存管理、文件管理和设备管理的基本原理。
4. 学习操作系统的设计方法和实现技术。
三、教学内容第一章：操作系统概述1. 操作系统的概念和发展历程2. 操作系统的目标和功能3. 操作系统的分类和特点第二章：操作系统架构1. 操作系统的主要组件2. 操作系统的层次结构3. 操作系统的接口和API第三章：进程管理1. 进程的概念和特性2. 进程的状态和转换3. 进程调度算法4. 进程同步与互斥5. 死锁与饥饿问题第四章：内存管理1. 内存分配与回收策略2. 内存分页和分段3. 虚拟内存技术4. 页面置换算法5. 内存保护机制第五章：文件管理1. 文件和目录的概念2. 文件系统的组织结构3. 文件存储分配策略4. 文件访问控制5. 磁盘空间管理和文件备份策略四、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理和关键技术。
2. 案例分析法：分析实际操作系统案例，加深对原理的理解。
3. 实验法：通过上机实验，巩固理论知识。
4. 小组讨论法：分组讨论问题，培养团队合作能力。
五、教学步骤1. 引导：介绍本章主题，激发学生兴趣。
2. 讲解：详细讲解本章的核心概念和原理。
3. 案例分析：分析实际案例，加深学生对原理的理解。
4. 练习与讨论：布置练习题，组织小组讨论。
5. 总结：对本章内容进行归纳和总结。
六、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况。
2. 练习题：评估学生对知识的掌握程度。
3. 实验报告：评价学生的实践操作能力。
4. 小组讨论报告：评估学生的团队合作和沟通能力。
七、教学资源1. 教材：选用权威、实用的操作系统教材。
【RTX操作系统教程】第7章任务管理
【RTX操作系统教程】第7章任务管理第7章 任务管理对于初学者，特别是对于没有RTOS基础的同学来说，了解RTX的任务管理⾮常重要，了解任务管理的⽬的就是让初学者从裸机的，单任务编程过渡到带OS的，多任务编程上来。
搞清楚了这点，那么RTX学习就算⼊门了。
本章教程配套的例⼦含Cortex-M3内核的STM32F103和Cortex-M4内核的STM32F407。
7.1 单任务系统7.2 多任务系统7.3 任务设置7.4 任务栈设置7.5 系统栈设置7.6 栈溢出检测7.7 RTX初始化和启动7.9 任务删除7.10 空闲任务7.11实验例程说明7.12 总结7.1 单任务系统学习多任务系统之前，我们先来回顾下单任务系统的编程框架，即裸机时的编程框架。
裸机编程主要是采⽤超级循环（super-loops）系统，⼜称前后台系统。
应⽤程序是⼀个⽆限的循环，循环中调⽤相应的函数完成相应的操作，这部分可以看做后台⾏为，中断服务程序处理异步事件，这部分可以看做是前台⾏为。
后台也可以叫做任务级，前台也叫作中断级。
图7.1 单任务系统对于前后台系统的编程思路主要有以下两种⽅式：7.1.1 查询⽅式对于⼀些简单的应⽤，处理器可以查询数据或者消息是否就绪，就绪后进⾏处理，然后再等待，如此循环下去。
对于简单的任务，这种⽅式简单易处理。
但⼤多数情况下，需要处理多个接⼝数据或者消息，那就需要多次处理，如下⾯的流程图所⽰：⽤查询⽅式处理简单的应⽤，效果⽐较好，但是随着⼯程的复杂，采⽤查询⽅式实现的⼯程就变的很难维护，同时，由于⽆法定义查询任务的优先级，这种查询⽅式会使得重要的接⼝消息得不到及时响应。
⽐如程序⼀直在等待⼀个⾮紧急消息就绪，如果这个消息后⾯还有⼀个紧急的消息需要处理，那么就会使得紧急消息长时间得不到执⾏。
7.1.2 中断⽅式对于查询⽅式⽆法有效执⾏紧急任务的情况，采⽤中断⽅式就有效的解决了这个问题，下⾯是中断⽅式简单的流程图：采⽤中断和查询结合的⽅式可以解决⼤部分裸机应⽤，但随着⼯程的复杂，裸机⽅式的缺点就暴露出来了u 必须在中断(ISR)内处理时间关键运算：l ISR 函数变得⾮常复杂，并且需要很长执⾏时间。
计算机操作系统(徐甲同版)第7章
第7章 Linux操作系统简介
多年以来，BSD版本的UNIX一直在学术环境中占据主导 地位，但最终AT&T的UNIX System V版本则成为商业领域的 主宰。System V UNIX吸收了BSD大多数重要的优点，并且增 加了一些自己的优势。然而，BSD的进一步改进由外界开发者 延续下来，到今天还在继续进行。正在进行的UNIX系列开发 中有几个独立的版本是直接起源于BSD 4.4。
第7章 Linux操作系统简介
(2) 它的开发是基于一组优秀的概念。UNIX是一个简单却 非常优秀的模型。在Linux创建之前，UNIX已经有20年的发展 历史。Linux从UNIX的各个流派中不断吸取成功经验，模仿 UNIX的优点，抛弃UNIX的缺点，使Linux 成为了UNIX系列 中的佼佼者。
第7章 Linux操作系统简介
(5) 速度(Speed)。速度几乎是最重要的衡量标准，虽然其 等级比健壮性、安全性和(有些时候的)兼容性的等级要低，然 而它却是代码最直观的几个方面之一。Linux内核代码经过了 彻底的优化，而最经常使用的部分(例如调度程序)则是优化工 作的重点。
第7章 Linux操作系统简介
第7章 Linux操作系统简介
(3) 它的开发过程是公开的。Linux最强大的生命力还在于 其公开的开发过程。每个人都可以自由获取内核源程序，每个 人都可以对源程序加以修改，而后他人也可以自由获取你修改 后的源程序。如果你发现了缺陷(bug)，则可以对它进行修正。 如果你有什么最优化或者新的创意，则也可以直接在系统中增 加功能。当发现一个安全漏洞后，你可以通过编程来弥补这个 漏洞。由于你拥有直接访问源代码的能力，因此可以直接通过 阅读代码来寻找缺陷，或是效率不高的代码，或是安全漏洞， 以防患于未然。
计算机操作系统第四版汤小丹梁红兵哲凤屏第7章201620171
… …
UNIX目录文件
7.3.2 简单的文件目录
1. 单级目录结构 整个文件系统中只建立一张目录表。
文件名 扩展名 文件长度 物理地址 文件类型 文件说明 文件名1 文件名2
写文件 4) 按组织形式和处理方式分类：普通文件、目录文件、
特殊文件
7.1.3 文件系统的层次结构
1) 对象及其属性 文件、目录、磁盘存储空间 3) 文件系统的接口 命令接口、程序接口
2) 对对象操纵和管理的软件集合 文件管理系统的核心部分，包括：对文件存储空间的 管理、对文件目录的管理、对文件读和写的管理、 对文件的共享与保护、将文件的逻辑地址转换成物 理地址。
记录1
文件
记录2
…
记录n
文件是指由创建 者所定义的、具 有文件名的一组 相关元素的集合.
数据项1 数据项2 …
数据项n
7.1.2 文件名和文件类型
1. 文件名和扩展名
2. 文件类型 1) 按用途分类：系统文件、用户文件、库文件 2) 按文件中数据的形式分类：源文件、目标文件、可
执行文件 3) 按存取控制属性分类：只执行文件、只读文件、读
7.1.4 文件操作
1. 最基本的文件操作
(1) 创建文件。 (2) 删除文件。 (3) 读文件。 (4) 写文件。 (5) 设置文件的读/写位置 2. 文件的“打开”和“关闭”操作 3. 其它文件操作
7.1.4 文件操作
2. 文件的“打开”和“关闭”操作
所谓“打开”，是指系统将指名文件的属性(包括该文件 在外存上的物理位置)从外存拷贝到内存打开文件表的一个表 目中，并将该表目的编号(或称为索引)返回给用户。以后， 当用户再要求对该文件进行相应的操作时，便可利用系统所 返回的索引号向系统提出操作请求。系统这时便可直接利用 该索引号到打开文件表中去查找，从而避免了对该文件的再 次检索。如果用户已不再需要对该文件实施相应的操作时， 可利用“关闭”(close)系统调用来关闭此文件，OS将会把该 文件从打开文件表中的表目上删除掉。
WindowsServer网络操作系统项目教程 第7章 Web与FTP服务器配置管理
第7章 Web与FTP服务器配置管理
7
7.2.1 安装Web与FTP服务器角色
选择“服务器管理器” “管理（M）” “添加角色和功能”选项，持 续单击“下一步（N）”按钮，直到出现“选择服务器角色”窗口时，勾选 “Web服务器（IIS）”复选框按钮，弹出“添加角色和功能向导”窗口。
第7章 Web与FTP服务器配置管理
随着互联网的不断发展和普及，Web服务早已经成为人们日 常生活中必不可少的组成部分，只要在浏览器的地址栏中输入一 个网址，即可进入网络世界，获得几乎所有想要的资源。Web服 务已经成为人们工作、学习、娱乐和社交等活动的重要工具，对 于绝大多数的普通用户而言，万维网（World Wide Web，WWW） 几乎就是Web服务的代名词。
1．FTP简介 2．FTP工作原理
第7章 Web与FTP服务器配置管理
6
7.2 技能实践
7.2.1 安装Web与FTP服务器角色 7.2.2 创建Web网站 7.2.3 创建多个Web网站 7.2.4 管理Web网站虚拟目录 7.2.5 创建和管理FTP站点 7.2.6 创建FTP虚拟目录 7.2.7 创建FTP虚拟主机 7.2.8 AD环境下实现FTP多用户隔离
（1）使用不同端口号架设多个Web网站。 （2）使用不同主机头名架设多个Web网站。 （3）使用不同IP地址架设多个Web网站 1．使用不同端口号架设多个Web网站 2．使用不同端口号架设多个Web网站 3．使用不同IP地址架设多个Web网站
第7章 Web与FTP服务器配置管理
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7.2.4 管理Web网站虚拟目录
第7章 Web与FTP服务器配置管理
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7.2.7 创建FTP虚拟主机
一个FTP站点是由一个IP地址和一个端口号唯一标识的，改变其 中任意一项均标识不同的FTP站点。但是在FTP服务器上，通过 “Internet Information Services(IIS)管理器”控制台只能控制创建一 个FTP站点。在实际应用环境中，有时需要一台服务器上创建两个不 同的FTP站点，这就涉及虚拟主机的问题。
《操作系统》第7章 NT内核Windows操作系统
硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL( 硬件抽象层HAL(Hardware Abstraction Layer)将内核,设备驱 Layer)将内核,设备驱 动程序,执行体同硬件分隔,HAL隐藏各种与硬件有关的细节, 动程序,执行体同硬件分隔,HAL隐藏各种与硬件有关的细节, 如I/O接口,中断控制器,多处理机通信机制和依赖于硬件平台 I/O接口,中断控制器,多处理机通信机制和依赖于硬件平台 的函数等.HAL是NT内核WINDOWS操作系统在多种硬件平台可 的函数等.HAL是NT内核WINDOWS操作系统在多种硬件平台可 移植性成为可能的关键技术. Windows NT系列操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多 NT系列操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多 种硬件平台上的可移植性,硬件抽象层(HAL)就是使这种可移植 种硬件平台上的可移植性,硬件抽象层(HAL)就是使这种可移植 性成为可能的关键部分.HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll, 性成为可能的关键部分.HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll, 它为运行在Windows NT/XP上的硬件提供低级接口.HAL隐藏各 它为运行在Windows NT/XP上的硬件提供低级接口.HAL隐藏各 种与硬件有关的细节,例如I/O接口,中断控制器以及多处理机 种与硬件有关的细节,例如I/O接口,中断控制器以及多处理机 通信机制等任何体系结构专用的和依赖于计算机平台的函数. HAL是一个软件层,用来为操作系统的上层隐藏硬件差异,以提 HAL是一个软件层,用来为操作系统的上层隐藏硬件差异,以提 高Windows NT系列操作系统的可移植性.HAL有一虚拟机接口, NT系列操作系统的可移植性.HAL有一虚拟机接口, 可为内核调度程序,可执行体和设计驱动程序所使用.这种方法 的一个优点是每个设备驱动程序只需要一个版本,即它可运行于 各种硬件平台,而无需移植驱动程序.HAL也支持对称多重处理. 各种硬件平台,而无需移植驱动程序.HAL也支持对称多重处理. 设备驱动程序映射设备并直接访问它们,但是映射内存的管理, 配置I/O总线,设置DMA和处理母板等有关细节,都是由HAL接 配置I/O总线,设置DMA和处理母板等有关细节,都是由HAL接 口提供的.
操作系统安装 教案
主板集成的声 卡驱动程序
USB 2.0驱动程序 通常不需要安装
芯片组（即主板） 驱动程序
主板集成的网卡 驱动程序
方法2：利用下载的驱动程序安装.
当某硬件的驱动程序光盘丢失，或 者操作系统不支持随硬件附赠的驱 动程序时（例如Windows Vista便常 碰到这种情况），我们可以从网上
第7章 安装操作系统
安装操作系统方法 安装驱动程序 创建硬盘分区 安装常用软件 使用Ghost备份和恢复操作系统
7.1 安装Windows XP
要安装Windows XP，需要准备一张Windows XP安装光盘， 然后在BIOS中将电脑设置为光驱启动。之后将安装光盘放 入光驱便可以进行安装工作。
驱动精灵可以对电脑硬件驱动 进行更新、备份、还原、下载
等操作。
7.5 安装常用软件
当你需要在电脑上工作或娱乐 时，需要在操作系统中安装相 关的应用程序才能进行。这是 一些在工作或娱乐中常用到的 软件及其说明
7.5.1 安装软件的通用方法
通常将软件安装光盘放 入光驱，安装程序会自 动运行，之后根据提示 操作即可。如果软件安 装程序没有自动运行， 则需要在存放软件的文 件夹中找到Setup.exe或 Install.exe（也可能是 软件名称）安装图标， 双击它进行安装操作 。
区的文件系统 类型 出现安装向导
安装操作系统3－2
定制系统
设定区域 设定用户信息 输入合法的序列
号 设定密码
安装操作系统3－3
完成安装
选择典型或自定 义安装
设定网络信息 启动Windows
XP
7.3 安装驱动程序
操作系统会自动为大多数硬件安装驱动，但对于主板、显卡等设 备，需要为其安装厂商提供的驱动，这样才能最大限度地发挥硬 件性能；此外，当操作系统没有自带某硬件的驱动时，便无法自 动为其安装正确的驱动，这就需要我们手动安装，例如某些声卡，
第7章 网络操作系统概述
7.2.3 Novell NetWare操作系统
美国Novell公司在1985年开始发布了NetWare操作系统，它 与DOS和Windows等操作系统一样，除了访问磁盘文件、内存使 用的管理与维护之外，还提供一些比其他操作系统更强大的实用程 序和专用程序，包括用户的管理、文件属性的管理、文件的访问、 系统环境的设置等。NetWare操作系统可以让工作站用户像使用自 身的资源一样访问服务器资源，除了在访问速度上受到网络传输的 影响外，没有任何不同。随着硬件产品的发展，这些问题也不断得 到改善。该操作系统具有如下特点。 （1）强大的文件及打印服务能力 NetWare能够通过文件及目录高速缓存，将那些读取频率较 高的数据预先读入内存，来实现高速文件处理。 （2）良好的兼容性及系统容错能力 较高版本的NetWare不仅能与不同类型的计算机兼容，而且 还能在系统出错时及时进行自我修复，大大降低了因文件和数据丢 失所带来的不必要的损失。 （3）比较完善的安全措施 NetWare采用四级安全控制原则以管理不同级别的用户对网 络资源的使用。
第7章 网络操作系统概述
7.1 网络操作系统的概念
如果用户的计算机已连接到一个局域网中，但是没有安装网 络操作系统，那么这台计算机也不能提供任何网络服务功能。从 OSI参考模型角度看，完整的计算机网络有七层结构，而初期的局 域网标准只定义了低层（物理层、数据链路层）协议，实现局域网 协议的硬件与驱动程序只能为高层用户提供数据传输功能，因此早 期的局域网常被称为通信网络。 一个局域网要能实现分布式进程通信，为用户提供完备的网 络服务功能，就必须具备局域网高层软件，如网络操作系统，使网 络上各计算机能方便而有效地共享网络资源以及为网络用户提供所 需的各种服务的软件和有关规程。网络操作系统就是利用局域网低 层提供的数据传输功能，为高层网络用户提供共享资源管理服务， 以及其他网络服务功能的局域网系统软件。 网络操作系统与运行在工作站上的单用户操作系统（如 Windows98等）或多用户操作系统由于提供的服务类型不同而有 差别。一般情况下，网络操作系统是以使网络相关特性最佳为目标 的。如共享数据文件、应用软件以及共享硬盘、打印机、调制解调 器、扫描仪和传真机等。一般计算机的操作系统，如DOS和OS/2 等，其目的是让用户与系统及在此操作系统上运行的各种应用之间 的交互作用最佳。
操作系统原理电子课件教案-第七章 主存管理
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(二) 主存管理功能
一、几个概念 1. 物理地址（绝对地址、实地址）
物理地址是计算机主存单元的真实地址，又称绝对 地址或实地址。
2. 主存空间
物理地址的集合所对应的空间组成了主存空间。
3. 区域
物 理 地 址 集 合 的 一 个 递 增 整 数 序 列 子 集 n, n+1, …,n+m所对应的主存空间。
有一定容量的主存： 存放运行进程的当前信息
地址变换机构
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六、存储保护
1. 什么是存储保护
在多用户环境中，主存储器按区分配给 各用户程序使用。为了互不影响，必须 由硬件（软件配合）保证每道程序只能 在给定的存储区域内活动，这种措施叫 做存储保护。
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2. 存储保护方法 界地址保护 存储键保护
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操作系统课程教案修订版
《操作系统》课程教案一、课程定位操作系统课程是计算机应用技术专业基础课程，属于必修课程。
在课程设置上起着承上启下的作用，其特点是概念多、抽象和涉及面广。
主要任务是：使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成；计算机操作系统的概念和相关新概念、名词及术语；了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法；对常用计算机操作系统会进行基本的操作使用。
按照新专业人才培养方案，该课程开设在第三学期。
本课程的先导课程为《计算机组成原理》，《微机原理》，《数据结构》和《高级语言程序设计》；后续课程为《数据库系统原理》、《计算机网络》。
二、课程总目标通过本课程的学习，使学生理解操作系统基本原理，并在此基础上培养学生实际动手编程能力。
（一）知识目标1.理解操作系统的概念、操作系统的发展历史、类型、特征以及结构设计。
2.掌握进程和线程。
3.掌握死锁的预防、避免、检测和恢复。
4.掌握作业调度、进程调度、调度准则、调度算法、线程调度等。
5.掌握存储管理中的分区法、分页技术、分段技术、段页式技术等。
6.掌握文件系统的功能和结构、目录结构和目录查询、文件和目录操作。
7.掌握输入/输出管理、用户接口服务、嵌入式操作系统、分布式操作系统。
（二）素质目标1.熟练使用计算机操作系统。
2.能够解决一些简单的应用问题。
3.了解计算机操作系统设计技巧。
（三）职业能力培养目标1 .初步具备辩证思维的能力。
2 .具有热爱科学，实事求是的学风和创新意识，创新精神。
三、课程设计（一）设计理念以职业能力培养为导向，进行课程开发与设计。
按照人才培养目标要求来确定课程的内容、教学组织、教学方法和手段，注重培养学生分析问题、解决问题的能力、计算机思维能力、自学能力和从业能力。
（二）设计思路1.以“够用、适用、实用”为目标设计课程教学内容。
2.考虑后序课程需要，突出重点，强化专业应用。
3.注重课堂教学互动，教师为主导，学生为主体，引导学生积极思维，培养学生的学习能力。
第7章 现代操作系统发展
7.3.2 分布式操作系统简介
定义：分布式操作系统是配置在分布式系统上的共用 操作系统。 特征：分布式操作系统实施系统整体控制，用户访问 远程资源的方式与访问本地资源的方式相同。可实现 用户面前的虚拟单处理机系统到具体的分布式系统的 映射。
分布式操作系统的功能：
①进程管理：应能实现进程或计算的迁移，应能提供 分布式互斥和同步机制，有应对死锁的措施；
嵌入式处理器通常是单片机或微控制器；
支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等；
嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、 支撑软件及应用中间件等。这些软件有机地结合在一 起，形成系统特定的一体化软件。 嵌入式系统和通用计算机系统从外观、结构组成、 运行方式、开发平台、应用等方面有关联又有区别。
多计算机系统（Multicomputer Systems）
网络系统（Network Systems）
分布式系统（Distributed Systems）。
多处理器系统
它的每个节点只有一个CPU，所有外部设备都是共享 的。这些CPU放在一个机箱中，它们共享同一个内存， 彼此紧密地耦合在一起，借此实现通信。 整个系统共享同一操作系统，从用户看来，它是一台 虚拟的单处理机。整个系统存在单一的运行队列，并 且共享同一个文件系统，整个系统在集中管理方式下 运行。
②通信管理：系统应该提供某些通信机制，使不同节 点上的用户或进程可以方便地进行信息交换，实现 对网络协议的支持。 ③资源管理：系统中的各种资源都由分布式操作系统 进行统一管理和调度，如文件系统、内存管理等。
7.3.3 4种多机系统的比较
多处理器系统（Multiprocessor Systems）
分布式系统
WIN操作系统教案
教学过程及内容一、导入Windows操作系统一款由美国微软公司开发的窗口化操作系统;它采用了GUI图形化操作模式,比以前的指令操作系统如DOS更为人性化;随着计算机硬件和软件系统的不断升级,微软公司的Windows 操作系统也在不断更新和改进,从16位、32位到64位,从最初的Windows 1.0到现在的Windows7、Windows8等,各种版本不断更新;2009年10月微软公司正式发布 Windows 7,作为Windows XP、Windows Vista 的后继者,Windows 7 是微软公司开发的新一代具有革命性变化的操作系统; 它具有更绚丽的界面、更快捷的操作、更强大功能、更稳定的系统等优点;通过这个项目的学习,可以帮助大家熟练掌握windows7操作系统的基本操作;二、教学内容（一）Windows 7操作系统概述1、Windows 7版本（1）Windows 7 Starter初级版（2）Windows 7 Home Basic家庭基础版（3）Windows 7 Home Premium家庭高级版（4）Windows 7 Professional专业版（5）Windows 7 Enterprise企业版（6）Windows 7 Ultimate旗舰版2、Windows 7特点（1）更简便易用系统做了许多方便用户的设计,用户体验更直观高级;（2）更快速流畅大幅缩减了系统启动时间,加快了操作响应;（3）更华丽且更节能视觉效果更佳,资源消耗更低;（4）更安全可靠系统改进了安全和功能合法性,优化了安全控制策略;（5）更好的连接访问系统增强了移动工作能力,并拓展了多设备同步、管理和数据保护功能;3、 Windows 7 新功能（1）创新使用跳转列表（2）Windows Live Essentials（3）鼠标拖曳操作（4）改进的任务栏和全屏预览（5）轻松创建家庭网络（6）Windows 7触控技术4、安装Windows 7操作系统安装Windows 7操作系统的方式有多种,如光盘安装、硬盘安装、U盘安装等;通过Windows 7系统光盘方式安装的主要步骤：（1）将计算机CMOS设置为用光驱优先启动模式；（2）通过光盘启动安装Windows 7系统；详见P54;（3）激活5、Windows 7系统的启动、锁定、用户切换、注销与关闭同步训练训练1：启动Windows 7操作系统;训练2：锁定Windows 7操作系统;训练3：切换用户后重新登录系统;训练4：先注销Windows 7,然后重新登录系统;训练5：关闭Windows 7操作系统;（二）、Window 7桌面定制1、认识Windows 7桌面桌面主要包括桌面背景、桌面图标、“开始”按钮、任务栏和小工具等;（1）主题设置（2）桌面背景设置更换背景图片通过“个性化”窗口中的“桌面背景”按钮进行设置选用背景幻灯片放映效果（3）桌面图标设置显示和隐藏通用图标在“个性化”窗口上设置创建快捷方式图标缩小/放大桌面图标排列桌面图标4、桌面图标的基本操作排列桌面图标桌面图标的重命名在桌面上创建快捷方式选择桌面快捷菜单“新建”/“快捷方式”资源管理器中,选择对象快捷菜单“发送到/桌面快捷方式”从“开始”菜单中直接拖曳对象至桌面利用桌面图标运行程序删除桌面图标保存屏幕信息同步训练训练1：对桌面图标进行排列;训练2：在桌面上创建快捷方式;训练3：对桌面的快捷方式重命名;训练4：利用桌面快捷方式运行程序;训练5：删除无用的桌面图标;2、认识Windows 7窗口及对话框1、窗口的组成标题栏、控制按钮区、地址栏、搜索栏、菜单栏、工具栏、导航窗格、工作区、细节窗格、状态栏等;2、窗口的基本操作打开和关闭窗口、调整窗口大小、移动窗口、排列窗口、切换窗口单击任务栏上对应的窗口按钮或按<Alt>+<Tab>、<Alt>+<Esc>组合键、滚动条的操作;同步训练训练1：打开计算机窗口,观察该窗口的组成;训练2：用鼠标拖动计算机窗口,改变窗口位置;训练3：使用计算机窗口右上角的控制按钮,最大化、还原、最小化窗口;训练4：拖动计算机窗口的边框和四个角,调整该窗口的大小;训练5：调整计算机窗口的大小直到出现滚动条,在该窗口中分别拖动滚动条、单击滚动条、单击滚动按钮,观察窗口的变化情况;训练6：试用多种不同打开窗口的方法,分别打开计算机窗口、记事本窗口和“画图”窗口,试用多种切换活动窗口的方法;训练7：将打开的多个窗口进行层叠排列;训练8：将打开的多个窗口进行横向平铺和纵向平铺;训练9：试用多种不同关闭窗口的方法;训练10：在计算机窗口,分别单击菜单栏中各个菜单,打开其下拉菜单查看菜单命令;并浏览查看菜单中排序方式级联菜单的命令;训练11：在计算机窗口,分别在空白处以及各个对象上右击,打开各个快捷菜单查看并进行比较;3、“开始”菜单和任务栏设置“开始”菜单设置5、开始菜单的基本操作1．打开开始菜单的方法2．关闭开始菜单的方法3．开始菜单的主要菜单项及功能4．设置开始菜单的属性5．自定义开始菜单同步训练训练1：使用各种方法打开、关闭开始菜单;训练2：利用开始菜单打开控制面板窗口;训练3：利用开始菜单打开计算机窗口和我的文档窗口;训练4：利用开始菜单打开搜索结果窗口;训练5：利用运行对话框启动记事本应用程序;提示：记事本应用程序的可执行文件名称为“notepad.exe”;训练6：按以下要求自定义“开始”菜单;①设置开始菜单中程序选项的图标为“大图标”;②设置开始菜单上的最近打开过的程序数目为8个;③在开始菜单中“计算机”选项显示为菜单;④在开始菜单中显示系统工具任务栏设置4、任务栏的基本操作使用任务栏切换应用程序调整任务栏的位置和大小设置任务栏的属性同步训练训练1：调整任务栏的大小;训练2：移动任务栏的位置;训练3：设置任务栏的属性;4、设置桌面小工具2、鼠标和键盘的基本操作1鼠标的基本操作指向：不按鼠标情况下移动鼠标指针到某对象上,等待其他操作的执行;单击：是指将鼠标指针定位到一个对象上,揿击一下鼠标活动按钮一般是鼠标的左按钮,以便选择或确定操作对象;双击：是指将鼠标指针定位到一个对象上,快速地连续两次揿击鼠标活动按钮,注意在两次揿击间不能移动鼠标,否则会被认为是两个单击动作;右击：单击右键,打开击中对象的快捷菜单;拖动：将鼠标指针定位在某对象上后,按住鼠标活动按钮不松开并移动鼠标指针到另一预定位置目标位置;2鼠标指针的形状3键盘的基本操作键盘主要用于输入文字和字符,也可以代替鼠标完成某些操作;例如Windows 7操作系统中,按“Alt+Tab”组合键可以实现应用程序之间的切换；按Print Screen键,可以复制屏幕内容；按Esc键,可以终止某些操作；按“Ctrl+Alt+Delete”组合键可以打开Windows 任务管理器窗口;同步训练2-2训练1：鼠标操作1在Windows 7操作系统的桌面上,移动鼠标到某个图标;2单击选中桌面图标,观察被选中图标与未选中图标的区别;3右击桌面上不同的图标或者桌面空白位置,观察弹出的快捷菜单有何不同;4双击桌面上的“回收站”图标,打开回收站窗口,然后关闭该窗口;5选择桌面上某个图标,按住左键拖动到桌面上其他位置,观察屏幕的变化;训练2：键盘操作1按键盘上的键盘,打开开始菜单；再按ESC键,关闭菜单;2按“Ctrl+Alt+Delete”组合键打开Windows 任务管理器窗口；然后按“Alt+F4”组合键将该窗口关闭;（三）配置系统环境1、认识控制面板2、设置日期和时间属性3、设置用户帐户属性4、设置输入法属性5、设置程序和功能属性6、设置设备和打印机属性7、设置系统属性8、设置显示属性9、鼠标属性（四）管理计算机文件计算机内存在着大大小小很多文件;这些文件不是杂乱无章地堆积在一起的,而是按照一定规则整齐地排列着的;那么,如何整理和管理这些文件就是本章学习的目标,也是重点和难点;1. 文件夹的概念1文件：是储存在计算机磁盘内的一系列相关信息的集合;文件中的信息可以是文字、图形、图像、声音等,也可以是一个程序;而文件夹则是文件的集合,用来存放单个或多个文件;文件夹都存放在磁盘内;计算机里任何文件都是由文件名来标识的;文件名的格式是：“文件名.扩展名”,文件的类型是由文件的扩展名来区别的;文件的命名原则是：①文件名不能用“”、“”、“/”、“<”、“、”等符号;②文件名不区分大小写;③文件名开头不能用空格;④文件夹的名称不能超过255个字符;2文件夹：是文件的集合,用来存放多个文件;文件夹的外观由文件夹图标和文件名组成;3路径：是指文件夹在计算机中的存储位置;它是由磁盘名称、文件夹名称和文件名称构成,书写时它们之间用“\”隔开;同步训练1、使用资源管理器训练1：打开资源管理器窗口,分别使用多种不同的显示形式和多种不同的排列方式查看C盘中的文件夹和文件;训练2：打开资源管理器窗口,分别使用多种不同的显示形式和多种不同的排列方式查看D盘中的文件夹和文件;训练3：在资源管理器窗口分别展开和折叠C盘中的“Program Files”文件夹和“Windows”文件夹,分别选择当前驱动器为C,选择当前文件夹为文件夹“Program Files”中的子文件夹“Internet Exlorer”;训练4：在文件夹选项对话框中查看文件夹的“常规”属性、“查看”属性等方面;2、管理文件夹和文件选择文件夹和文件对文件夹和文件进行操作之前,首先应对文件夹或文件进行选择,选择文件夹或文件有多种方法：1选择单个文件夹或文件：单击所选的文件夹或文件即可选择该文件夹或文件,被选中的文件夹或文件呈反白显示;2选择连续多个文件夹或文件：先单击选择第1个文件,然后按住Shift键,再单击要选择的最后一个文件夹或文件,这样两个文件夹或文件之间的所有文件夹或文件都被选中,且呈反白显示;3选择不连续的多个文件夹或文件：按住Ctrl键,依次单击所要选择的文件夹或文件;如果按住Ctrl键,然后再次单击已被选中的文件夹或文件,则会取消选中该文件夹或文件;4选择当前磁盘或者文件夹中全部子文件夹和文件：在资源管理器窗口先单击选择所在的磁盘或文件夹,然后选择编辑→全部选定命令,或者按Ctrl+A组合键都可以全部选定当前磁盘或文件夹的所有子文件夹和文件;新建文件夹打开资源管理器窗口,选定新建文件夹所在的磁盘或者其上一级文件夹,在文件菜单中选择菜单命令新建→文件夹,如图2-90所示;系统创建1个默认名称为“新建文件夹”的文件夹,输入文件夹的有效名称,然后按回车键Enter即可,也可以在窗口空白处单击,这样1个新文件夹便创建完成;新建文件查看与设置文件的属性重命名文件夹和文件重命名文件夹和文件的方法如下：方法1：使用快捷菜单命令重命名文件夹和文件方法2：使用窗口菜单命令重命名文件夹和文件方法3：使用鼠标重命名文件夹和文件复制文件夹和文件移动文件夹和文件删除文件夹和文件1一般删除2永久删除使用回收站3、搜索文件夹和文件4、磁盘管理：查看磁盘属性、磁盘清理、磁盘检查、磁盘碎片整理、文件备份与还原、格式化磁盘、更改驱动器名和路径;三、实验步骤与内容：准备：打开“资源管理器”,在E：盘根目录下创建一个以“学号末尾两位”+姓名的个人文件夹如：01张三,再在个人文件夹中创建一个以“学号+姓名+课次”为名的本次作业文件夹如：01张三02,此文件夹用来存放本次操作的所有结果文件;通过“网上邻居”将教师机上本班班级文件中的本次课内容复制到个人文件夹中;然后按以下要求完成各操作：1、文件与文件夹的基本操作以及剪贴板的使用(1)创建文件夹：在本次作业文件夹中创建三个子文件夹 first、second、third;(2)创建文件：在文件夹second中创建三个文件： f1.txt文本文件、f2.docxWord文档、f3.bmp位图图像文件;(3)对当前窗口抓屏：打开文档f2.docx,将“资源管理器”不要最大化窗口抓图,粘贴到文档f2.docx中,再保存、关闭这个文档;(4)全屏抓图：将屏幕上所有窗口最小化后,对当前桌面进行全屏抓图,并粘贴到图像文件f3.bmp中,再保存、关闭这个图像文件；(5)复制文件：把文件夹second中的两个文件f1.txt、f2.docx复制到文件夹third中;(6)文件改名：把文件夹third中的文件f1.txt改名为“blank.htm”,把文件f2.docx改名为“资源管理器.docx”;(7)移动文件：将文件夹third中的文件“资源管理器.docx”移动到文件夹first中;2、快捷方式的创建与使用为文件夹first中的文件“资源管理器.docx”在个人文件夹中创建快捷方式,命名为“插图”;为文件夹second中的图像文件“f3.bmp”建立快捷方式,保存在文件夹first 中,命名为“桌面”;3、回收站的使用(1)逻辑删除文件：删除文件夹second中的文件f1.txt和 f3.bmp;(2)从回收站中还原文件：在回收站中将文件f3.bmp还原,然后将它发送到桌面;把文件夹first发送到桌面;4、在计算机中搜索资源：搜索E：盘中所有的.docx文件;5、“网上邻居”的应用(3)通过“网上邻居”搜索计算机：在局域网上搜索教师机和自己正在使用的计算机,并搜索相邻同学的计算机;(4)设置文件夹共享：在E盘根目录下建立一个文件夹“tools”并设为共享,在相邻同学的电脑中通过“网上邻居”查看此文件夹;6、将个人文件夹如：01张三锁定在任务栏中参看P30；将IE浏览器锁定到任务栏中7、快速切换到桌面参看P318、将你的个人文件夹添加到“文档”库中,然后将它从库中移除,但不从文件夹原来位置删除9、在网上下载2关于自然与城市风景的照片,将它们保存在一个文件夹中,然后将该文件夹添加到 windows 7 的图片库中,在图片库的细节窗格中为每张照片添加“拍摄日期”和“作者”等属性信息注意：所有操作完成后请将本次作业文件夹上交到教师机指定位置;三、检查与修改检查本次作业文件夹,看看是否完成所有操作题,检查确认无误后将本次作业文件夹上交至教师机的指定的位置;四、小结：本单元对目前常用操作系统Windows 7进行了全面地分析,主要从以下3个方面展开：1Windows 7的基本操作,包括Windows 7的启动与退出、鼠标和键盘的基本操作、任务栏的基本操作、开始菜单的基本操作、窗口的基本操作、对话框的基本操作、应用程序的启动、帮助信息的获取等方面;2配置系统环境,包括认识控制面板,设置显示属性、设置键盘属性、设置鼠标属性、设置日期和时间属性、设置输入法属性、设置系统属性、设置网络连接属性等方面;3管理系统资源,包括使用计算机和资源管理器、管理文件夹和文件、搜索文件夹和文件、磁盘管理等方面;同时对任务栏和开始菜单的个性化设置、定制与优化桌面、计算机系统属性的设置、文件夹和文件的高级属性设置、文件夹的共享属性设置、Windows 7帐户的创建与管理、优化Internet的设置、优化系统的启动性能、启用密码策略、巧用组策略、妙用任务管理器等方面的技能进行了专门训练,有效提高了管理和操作Windows 7的技能;五、课后记：。
计算机操作系统第四版汤小丹梁红兵哲凤屏_第7章(2016-2017-1)
data
data
…
double indirect
triple indirect
data
…
图 8-8 混合索引方式
data
第八章 磁盘存储器的管理
8.1.5 索引组织方式
3. 增量式索引组织方式
(1) 直接地址。 为了提高对文件的检索速度，在索引结点中可设置10个 直接地址项，即用iaddr(0)~iaddr(9)来存放直接地址。换言 之，在这里的每项中所存放的是该文件数据的盘块的盘块 号。假如每个盘块的大小为 4 KB，当文件不大于40 KB时， 便可直接从索引结点中读出该文件的全部盘块号。
254
356 357
985
第八章 磁盘存储器的管理
主索引 360 740
第 二 级 索引
360 105 106 254
…
740 356 357
1 1 25
…
…
1 1 25
985
2. 多级索引分配
…
磁盘空间
…
0
1
2
两
级
105 106
索 引
分
254 配
…
…
356 357
985
…
第八章 磁盘存储器的管理
8.1.5 索引组织方式
mode owners (2) time stamps (3)
size bloc k c ount
i.addr (0) i.addr (1) direct blocks
3. 增量式索引组织方式
data data data
data
… …
data
data
…
single indirect
Linux操作系统案例教程电子教案 第7章 进程管理
进程管理
7-3 进程调度
1、at (后台运行一次)
• • • 功能：安排系统在指定时间运行程序 格式：at [参数] 时间 参数：
-d -m -f 文件名 -q [a-z] -l // 删除指定的调度作业 // 任务结束后会发送mail通知用户 // 从指定文件中读取执行的命令 //指定使用的队列 // 显示等待执行的调度作业
#kill 2683 # kill -9 3 # kill -9 3 5 8
•
//一次杀死3,5,8多个进程
进程管理
4、killall
• 功能：终止指定程序名的所有进程 • 格式： killall -9 程序名 • 实例：
#killall -9 vsftpd //杀死所有对应vsftpd程序的进程
进程管理
（1）建立crontab文件
• # vi /root/root.cron • 格式：分 时 日 月 星期 要运行的程序 • 实例：0 12 1 1 * /sbin/shutdown –r now • 说明：数字表示具体时间; *表示任何时间;
0-23/2表示每隔2小时，即:0:25,2:25,4:25； 1，3，5：表示多种用“，”隔开。
进程管理
（2）运行crontab命令
• 功能：维护用户的crontab配置文件 • 格式：crontab [参数] 文件名 • 参数：
-u 用户名 -r -l -e //指定具体用户的cron文件 //删除用户的crontab文件 //显示用户的cron文件 //编辑用户的crontab文件
进程管理
进程管理
2、batch 3、cron
• •
和at命令功能几乎相同。
•
功能：安排作业让系统在指定时间周期运行 原理：cron进程，每隔一分钟，检查 /var/spool/cron目录下用户提交的作业文件中有 无任务需要运行 配置：
《操作系统》完整版教案1-6单元全
思考
交流互动
记录笔记
问题引入
（1）固定分区存储管理；
讲授法
启发式
多媒体
课件演示
教师: 提问
学生: 讨论
学生：讨论
知识讲解
知识点4:固定分区存储管理；
讲授法
启发式
多媒体
课件演示
思考
交流互动
记录笔记
问题引入
（1）可变分区存储管理；
讲授法
启发式
多媒体
课件演示
教师: 提问
学生: 讨论
学生：讨论
知识讲解
（3）能安装三卡驱动程序；
（4）熟练操作Windows操作系统。
教学内容
（1）计算机系统概述；
（2）操作系统的发展；
（3）操作系统分类；
（4）操作系统特征；
（5）操作系统基本功能。
重点：
（1）操作系统基本概念；
（2）操作系统分类；
（3）操作系统基本功能。
难点：
（1）操作系统的发展；
（2）操作系统的分类；
2.习题三1、3.7
2.习题三1、3、7
教学过程设计
存储管理（1）（2学时）
主要步骤
教学内容
教学方法
教学手段
师生活动
问题引入
（1）存储管理基本功能；
讲授法
启发式
多媒体
课件演示
教师: 提问
学生: 讨论
学生：讨论
知识讲解
知识点1:存储管理的基本功能；
讲授法
启发式
多媒体
课件演示
思考
交流互动
记录笔记
问题引入
多媒体
布置作业
提出要求
《操作系统》课程教学单元设计3
Linux操作系统教案
Linux操作系统教案李伟2009-2目录目录................................................................................................................................................................ - 2 - 第一章Linux初步认识及安装 ............................................................................................................... - 3 - 第三章Linux的内核.................................................................................................................................. - 7 - 第四章Linux图形操作界面.................................................................................................................. - 12 - 第五章Linux文件系统........................................................................................................................... - 17 - 第六章管理Linux操作系统................................................................................................................. - 20 - 第七章常用Linux命令.......................................................................................................................... - 22 - 第八章shell编程基础............................................................................................................................. - 23 -第一章Linux初步认识及安装[教学目的]：通过学习使学生了解Linux的历史、演变过程；现在市面流行的发行版本；理解Linux 的文件系统；Linux的安装步骤。
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教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
11．讲解Spooling技术
讲解要点：Spooling称假脱机操作、由3部分组成
<结合图6－10讲解Spooling系统的组成和工作>
<复习脱机输入输出操作>
12．讲解共享打印机
讲解要点：共享打印机的工作流程
提问：共享打印机是怎么工作的？
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．用5－8分钟复习上次课的内容
2．讲解设备的分类
3．讲解设备管理的目标和任务
4．讲解设备组成和设备接口
5．讲解设备控制器
讲解要点：设备控制器的作用和功能
6．讲解通道
讲解要点：通道的引入、作用和组成、通道程序
7．讲解I/O控制方式
讲解要点：程序查询方式、I/O中断方式、DMA方式、通道方式
提问：四种方式各有什么特点？
<提示学生I/O控制方式的发展的目的使为了能把CPU从繁忙的I/O作业中解放出来>
8．讲解现在计算机I/O系统结构
讲解要点：多通路情况
9．回顾本次课内容，布置作业。
教
学
后
记
章节
第7章设备管理
第2节I/O硬件特点
第3节I/O软件的组成
课时
2
教
学
目
的
使学生了解引入缓冲的原因、I/O软件的目标、设备驱动程序的功能。
教学
重点
及
突出
方法
设备分配中的数据结构
设备独立性的概念
共享打印机的实现
突出方法：详细讲解、结合图例
教学
难点
及
突破
方法
设备独立性的实现
SPOOLing系统的组成和特点
突出方法：重点讲解、运行举例子、提问题等方法
相关
内容
素材
汤子赢计算机操作系统.西安：西安电子科技大学出版社，1996
陈向群操作系统教程.北京：北京大学出版社，2001
讲解要点：独立于设备的I/O软件的功能
9．讲解用户空间的I/O软件
10．讲解软件所有层次每一层的主要功能
<结合图7－7讲解>
8．回顾本次课所讲内容
9．作业：课后习题11－13
教
学
后
记
章节
第7章设备管理
第4节设备分配
第5节虚拟设备
课时
3
教
学
目
的
使学生们掌握设备分配过程和设备独立性的概念、虚拟设备的概念和实现、SPOOLing系统的组成和特点。
操作系统课程
教
案
课程编号：09019
总学时：68周学时：4
适用年级专业（学科类）：电气信息类、数学类三年级
开课时间：2010－2011学年第1学期
使用教材：《操作系统》中国铁道出版社第三版2010.7
授课教师姓名：刘振鹏
章节
第7章设备管理
第1节概述
第2节I/O硬件特点
课时
3
教
学
目
的
了解I/O系统的结构和I/O设备的类型，理解并掌握I/O控制方式。
3．讲解设备必须由系统统一分配
提问：如果设备允许用户自行使用，会发生什么问题？
4．讲解设备分配中的数据结构
讲解要点：各表中记录的信息及设备分配时访问的顺序
（1）设备控制表DCT
提问：DCT的英文全称是什么？
提问：设备独立编址和与内存统一编址各有何特点？
<先让学生们讨论回答，然后告诉答案>
提问：在现实生活中是否遇到一次I/O操作要执行多次的现象？
教学
重点
及
突出
方法
教学
难点
及
突破
方法
相关
内容
素材
汤子赢计算机操作系统.西安：西安电子科技大学出版社，1996
陈向群操作系统教程.北京：北京大学出版社，2001
张丽芬.操作系统原理与设计.北京：北京理工大学出版社，l 997
谭耀铭.操作系统.北京：中国人民大学出版社，1999
胡宁. Linux学习教程.北京：北京大学出版社，2000
5．讲解I/O软件的目标
6．讲解中断处理程序
<复习第1章的中断相关知识>
7．讲解设备驱动程序
讲解要点：设备驱动程序是I/O进程和控制器之间的通信程序、设备驱动程序的功能和特点
提问：设备驱动程序到底有什么用途？
<在讲解内容之前提问，让学生们思考>
提问：为什么声卡的驱动程序不能给显卡装？
8．讲解独立于设备的软件
张明《操作系统习题解答及实验指导》（第二版）中国铁道出版社2005
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．讲解文件管理磁盘如何实现
2．讲解进程管理如何实现
3．讲解内存管理如何实现
4．讲解设备管理如何实现
5．通过观看实际程序例子，加深理解
教
学
后
记
举例：用户用逻辑设备名Printer申请打印机，如果此时系统中打印机Printer1繁忙而Printer2空闲，则可把Printer2分配给用户使用；如果
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
没有实现设备独立性，用户用物理设备名Printer1申请打印机，则虽然此时Printer2空闲，用户也必须等待。
<在讲解之前提问>
13．第7章习题课
教
学
后
记
章节
操作习题课程设计讲解
课时
2
教
学
目
的
使学生们编写程序模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统，该操作系统包括进程管理、存储管理、设备管理和文件管理四部分。
教学
重点
及
突出
方法
教学
难点
及
突破
方法
使学生们明白课程设计内容
突破方法：多次讲解、结合实例
相关
内容
素材
<用该例子来加深学生们对设备独立性的理解>
6．讲解设备分配中应考虑的因素
（1）设备固有属性
讲解要点：设备固有属性不同分配方法不同（独占、共享、虚拟）
（2）设备分配算法
讲解要点：先来先服务、优先级高者优先
（3）设备分配中的安全性
讲解要点：安全分配方式和不安全分配方式
提问：如果进程申请设备，此时设备空闲，是否一定可以把设备分配给该进程？
胡宁. Linux学习教程.北京：北京大学出版社，2000
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．用5－8分钟复习上次课的内容
2．讲解缓冲技术的引入
讲解要点：3个主要原因
3.讲解缓冲的类型
4．讲解缓冲池
讲解要点：缓冲池的构成、使用
提问：Getbuf过程中的两个wait操作能不能互换？
<复习信号量机制>
张丽芬.操作系统原理与设计.北京：北京理工大学出版社，l 997
谭耀铭.操作系统.北京：中国人民大学出版社，1999
胡宁. Linux学习教程.北京：北京大学出版社，2000
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．用5－8分钟复习上次课的内容
2．用一道设计题引起学生们对本次课所讲内容的兴趣
思考设计题：请设计一个设备分配的方案包括相应的数据结构和分配算法。要求实现设备独立性。
<复习死锁相关知识>
7．讲解独占设备的分配程序
（1）基本分配程序
讲解要点：只有把设备、控制器、通道3者都分配成功才算成功
（2）改进后的分配程序
讲解要点：实现了设备独立性、考虑了多通路情况
提问：基本分配程序有哪些不足，怎么改进？
<使学生们思考>
8．给学生10分钟时间考虑思考设计题
9．找学生叙述其设计方案，根据其方案与所有学生一起分析完善
<联系实际，加强学生对重复执行次数的理解>
（2）设备控制表COCT
提问：COCT的英文全称是什么？
<复习控制器的功能>
（3）通道控制表CHCT
提问：CHCT的英文全称是什么？
<复习通道的知识>
（4）系统设备表SDT
提问：SDT的英文全称是什么？
<复习设备驱动程序知识>
5．讲解设备独立性
讲解要点：设备独立性的含义，设备独立性的实现
教学
重点
及
突出
方法
I/O控制方式
缓冲池的操作
设备驱动程序
突出方法：详细讲述，互相比较
教学
难点
及
突破
方法
相关
内容
素材
汤子赢计算机操作系统.西安：西安电子科技大学出版社，1996
陈向群操作系统教程.北京：北京大学出版社，2001
张丽芬.操作系统原理与设计.北京：北京理工大学出版社，l 997
谭耀铭.操作系统.北京：中国人民大学出版社，1999