计算机操作系统重难点分析(四)
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计算机操作系统说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的内容是《计算机操作系统》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本次授课所选用的教材是_____出版社出版的《计算机操作系统》。
该教材具有以下特点:1、内容全面:涵盖了操作系统的基本概念、原理、功能以及常见操作系统的特点和应用。
2、结构清晰:章节安排合理,由浅入深,便于学生逐步掌握知识。
3、案例丰富:通过实际案例帮助学生理解抽象的操作系统概念和原理,提高学生的实践能力。
然而,教材也存在一定的局限性,例如部分内容更新不够及时,对于一些最新的操作系统技术和发展趋势涉及较少。
因此,在教学过程中,我会适当补充最新的行业资讯和案例,以拓宽学生的视野。
二、学情分析授课对象为_____专业的学生,他们已经具备了一定的计算机基础知识和编程能力,但对于操作系统的理解还比较抽象和模糊。
学生的优势在于具有较强的好奇心和求知欲,对计算机技术充满兴趣;具备一定的自主学习能力和团队协作能力。
不足之处在于学生的逻辑思维能力和抽象理解能力还有待提高,对于一些复杂的操作系统原理和算法可能会感到困难。
三、教学目标基于以上对教材和学情的分析,我制定了以下教学目标:1、知识目标(1)学生能够理解操作系统的基本概念和功能,如进程管理、内存管理、文件管理等。
(2)掌握常见操作系统的特点和使用方法,如 Windows、Linux 等。
(3)了解操作系统的发展历程和未来趋势。
2、能力目标(1)通过实践操作,培养学生解决实际问题的能力,如系统配置、资源管理等。
(2)提高学生的逻辑思维能力和抽象理解能力,能够分析和解决操作系统相关的问题。
3、情感目标(1)激发学生对计算机操作系统的学习兴趣,培养学生的自主学习意识和创新精神。
(2)培养学生的团队协作精神和沟通能力。
四、教学重难点1、教学重点(1)操作系统的进程管理、内存管理和文件管理的原理和方法。
计算机的操作系统应用教案一、教学目标1、让学生了解常见操作系统的种类和特点,如 Windows、Mac OS、Linux 等。
2、使学生掌握操作系统的基本功能,包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等。
3、培养学生能够熟练操作和设置常见操作系统的能力。
4、引导学生认识到操作系统在计算机系统中的重要性,激发学生对计算机技术的兴趣。
二、教学重难点1、重点操作系统的基本概念和功能。
常见操作系统的操作方法和设置。
2、难点进程管理和内存管理的原理。
操作系统的文件系统和设备管理机制。
三、教学方法1、讲授法:讲解操作系统的基本概念和原理。
2、演示法:通过实际操作演示操作系统的功能和设置。
3、实践法:让学生自己动手操作,加深对操作系统的理解和掌握。
四、教学过程1、导入(5 分钟)通过提问引导学生思考计算机系统的组成部分,从而引出操作系统的概念。
例如:“当我们打开计算机,是什么在控制着计算机的运行,让我们能够顺利地使用各种软件和硬件呢?”2、知识讲解(30 分钟)介绍常见的操作系统,如 Windows、Mac OS 和 Linux,并比较它们的特点和适用场景。
讲解操作系统的基本功能,包括进程管理(解释进程的概念、进程的状态转换、进程调度等)、内存管理(内存分配、回收、虚拟内存等)、文件管理(文件的组织形式、文件目录、文件操作等)、设备管理(设备的分类、设备驱动程序、设备分配等)。
3、操作演示(30 分钟)以 Windows 操作系统为例,演示如何进行系统设置,如更改桌面背景、屏幕分辨率、电源选项等。
展示文件管理的操作,如创建、复制、移动、删除文件和文件夹,以及设置文件属性和权限。
演示设备管理的相关操作,如查看设备状态、安装和更新驱动程序。
4、学生实践(30 分钟)让学生分组进行实践操作,完成以下任务:在 Windows 操作系统中创建一个文件夹,并在其中创建几个文本文件,对文件进行重命名、复制和移动操作。
更改系统的显示设置,如字体大小、主题等。
操作系统基础习题解析及实验指导2016.9第一篇操作系统基础知识点及习题解答该部分罗列操作系统基础各章节的学习要点,指出学习的重点和难点,在回顾相关知识点的基础上,对典型习题进行分析和解答。
第一章操作系统引论本章学习要点【1】掌握操作系统的概念与作用【2】掌握操作系统的基本类型与特点【3】掌握操作系统的特征与功能【4】深入领会多道程序设计技术本章学习难点【1】多道程序设计技术【2】操作系统的特征知识点回顾一. 操作系统的概念一个完整的计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统功能的第一次扩充。
图1-1 计算机系统的层次图1.操作系统(Operating System,简称OS)的作用(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过OS来使用计算机系统。
或者说,用户在OS 的帮助下能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
(2)OS作为计算机系统资源的管理者这是广为流行的一个关于OS作用的观点。
在一个计算机系统中,通常都包含了各种各样的硬件和软件资源。
归纳起来可将资源分为四类:处理器、存储器、I/O设备以及信息(数据和程序)。
OS的主要功能正是针对这四类资源进行有效的管理。
(3)OS用作扩充机器对于一台完全没有软件配置的计算机系统(裸机),即使功能再强,也必定难于使用。
OS在第 1 页共102 页裸机上分别覆盖I/O设备管理软件、文件管理软件等,此时用户所看到的机器,将是一台比裸机功能更强、使用更方便的机器。
通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚机器。
在计算机系统上覆盖上一层软件后,系统功能便增强一级。
由于OS自身包含了若干层软件,因此当在裸机上覆盖上OS后,便可获得一台功能显著增强,使用极为方便的多层扩充机器或多层虚机器。
2.操作系统的概念操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程,方便用户使用的程序的集合。
计算机操作系统教案一、教学目标1、使学生了解计算机操作系统的定义、功能和分类。
2、帮助学生掌握常见操作系统(如 Windows、Linux 等)的基本操作和使用方法。
3、培养学生对操作系统的维护和管理意识,能够解决常见的操作系统问题。
二、教学重难点1、重点操作系统的功能和分类。
常见操作系统的操作界面和基本命令。
操作系统的文件管理和系统设置。
2、难点操作系统的进程管理和内存管理原理。
处理操作系统故障和错误的方法。
三、教学方法1、讲授法:讲解操作系统的基本概念和原理。
2、演示法:通过实际操作演示操作系统的功能和操作方法。
3、实践法:让学生亲自动手操作,加深对操作系统的理解和掌握。
四、教学过程1、导入通过提问引导学生思考计算机系统中操作系统的作用,例如:“当我们打开电脑,是什么让我们能够方便地运行各种程序和进行各种操作?”2、知识讲解介绍操作系统的定义:操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石。
阐述操作系统的功能,包括处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理等。
讲解操作系统的分类,如批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统,并举例说明。
3、操作系统示例以 Windows 操作系统为例,展示其桌面环境、开始菜单、任务栏等界面元素。
演示文件的创建、复制、移动、删除等操作。
介绍系统设置,如显示设置、网络设置、用户账户管理等。
对于 Linux 操作系统,介绍其命令行界面,演示常用命令,如 ls (列出目录内容)、cd(切换目录)、mkdir(创建目录)等。
4、进程和内存管理解释进程的概念,即正在运行的程序实例。
说明进程的状态(就绪、运行、阻塞)及其转换条件。
讲解内存管理的方式,如分页存储管理、分段存储管理。
5、系统维护和故障处理强调定期进行系统更新和病毒查杀的重要性。
介绍常见的操作系统故障,如死机、蓝屏等,并讲解一些简单的解决方法。
6、课堂练习布置一些操作系统相关的练习题,如让学生在特定操作系统中完成一系列操作任务,或者分析一些进程和内存管理的案例。
计算机重要考点及重难点整理一、概述二、计算机组成原理(硬件)三、计算机软件四、数字媒体及其应用五、计算机网络六、信息系统与数据库七、Windows、Word、Excel 、PowerPoint、Frontpage概述1、第一台计算机:ENIAC2、划分计算机时代:主要元器件电子管->晶体管- >集成电路->大规模和超大规模集成电路3、类型:巨型、小巨型、大型、小型、工作站、个人计算机(微型机)4、应用领域:科学运算、信息处理、过程控制、计算机辅助功能(CAD、CAT、CAM、CAI)、5、摩尔定律计算机组成原理1、计算机的逻辑结构:掌握计算机的 5 个组成部分(CPU、主存、总线、输入设备和输出设备)及其功能。
2、CPU 的组成3、存储器的层次结构4、总线的类型5、输入/输出设备了解常用的输入/输出设备。
6、计算机的工作原理掌握计算机指令的组成(操作码和操作数)、指令的类型(数据传送、算术运算、逻辑运算、移位运算、位与位串操作、控制转移、输入/输出等)、指令的执行过程。
7、PC 机的组成了解 PC 机外观所见的部件、主机箱内的组成部件。
8、PC 机常用的外部设备掌握键盘、鼠标器的作用、组成、分类;了解扫描仪、数字化仪和条形码读入器等输入设备;掌握显示器、打印机、硬盘的作用和主要技术指标,了解其他的输出设备和存储设备,包括绘图仪、软盘、光盘等。
9、计算机分类及性能评测了解 6 大类计算机(巨型机、小巨型机、大型机、超级小型计算机、工作站和个人计算机)的特点;了解个人计算机硬件的主要性能参数(CPU 字长、CPU 速度、主存容量与速度、Cache 存储器容量、硬盘存储器性能、系统总线的传输速度、系统的可靠性)。
1、五大组成部分2、CPU 组成、指令、指令系统3、内存储器:ROM( PROM、EPROM、Flash ROM )、RAM( SRAM 、DRAM )、BIOS、CMOS、Cache4、外存储器:软盘、硬盘(容量、平均等待时间、平均寻道时间、平均访问时间)、移动存储器、光盘(CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD、VCD)5、总线标准: ISA EISA PCI6、总线类型:数据、地址、控制7、输入设备:鼠标、键盘、扫描仪8、输出设备:显示器( CRT 与 LCD )、打印机、绘图仪9、 I/O 接口:并/串行、USB、IDE、SCSI、PS/2计算机软件1、软件的功能和分类:了解软件的功能,掌握软件分类(系统软件和应用软件)以及每类软件的特点。
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。
第一章操作系统概论(一)具体知识点1.操作系统概念2.操作系统的形成与发展3.操作系统的功能(二)学习要求了解什么是操作系统,操作系统在计算机中的作用,操作系统具体做什么,以及各类操作系统的特点。
(三)本章节体系1.操作系统概念操作系统既是计算机系统资源的管理员,又是计算机系统用户的服务员。
资源管理以提高资源利用率为目标,给用户服务以尽可能多的服务项目和最大的方便为宗旨。
管理与服务的功能用一组程序来描述,这组程序通过事件驱动以并发的执行方式发挥作用。
人们把这组程序称为操作系统,它是计算机系统中极为重要的系统软件。
2.操作系统类型单用户操作系统多道批处理系统分时系统实时系统网络操作系统3.操作系统运行环境计算机硬件所提供的支持构成现代操作系统的硬件环境,其中最为重要的是中断机构。
事件引发中断,中断必须加以处理,操作系统由此被驱动。
操作系统是一个众多程序模块的集合。
根据运行环境,这些模块大致分为3类:第1类是在系统初启时便与用户程序一起主动参与并发运行的,如作业管理程序、输入输出程序等。
它们由时钟中断、外设中断所驱动。
第2类是直接面对用户态(亦称常态、或目态)程序的,这是一些“被动”地为用户服务的程序。
这类程序的每一个模块都与一条系统调用指令对应,仅当用户执行系统调用指令时,对应的程序模块才被调用、被执行。
系统调用指令的执行是经过陷入中断机构处理的。
因此从这个意义上说,第2类程序也是由中断驱动的。
第3类是那些既不主动运行也不直接面对用户程序的、隐藏在操作系统内部的、由前2类程序调用的模块。
既然前2类程序是由中断驱动的,那么第3类程序也是由中断驱动的。
应当注意,操作系统本身的代码运行在核心态(亦称管态、特态)。
从用户态进入核心态的唯一途径是中断。
UNIX中的trap指令是专供用户程序进入UNIX核心而设置的。
4.操作系统启动过程操作系统的初启是比较复杂的,随着版本或计算机类型而不同。
大体上说,有以下过程:首先执行ROM中的自举程序,然后操作系统本身的引导程序取得控制权。
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码:10411290课程名称(中/英文):操作系统/Operating System课程类别:专业基础课学分:3.5总学时:56理论学时:48实验/实践学时:8适用专业:数据科学与大数据技术适用对象:本科先修课程:计算机组成与系统结构、java程序设计、数据结构教学环境:多媒体开课学院:计算机与信息工程学院二、课程简介《操作系统》是高校软件工程专业的一门专业核心课,是后续专业课程的理论基础,本课程讲述操作系统的基本原理,主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析,对其中的重要算法辅以实验,以加深对理论知识的理解和掌握。
主要内容包括操作系统概论;进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与互斥以及进程管理的常用算法;处理机调度的策略和处理死锁的方法;存储器管理的方案和分配算法以及存储保护和共享;文件系统的运行机制及关键的数据结构;设备与系统的结合方式,设备驱动程序的结构及加载机制。
通过该课程的学习要求学生理解和掌握操作系统的原理和实现方法,培养分析、比较操作系统实现方法优劣的基本能力,加深对操作系统的理解,提高深入编程和借鉴操作系统的设计思想和算法的能力。
本课程主要讲述操作系统的原理,使学生不仅能够从操作系统内部了解操作系统的工作原理,而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。
主要内容包括:操作系统的概论;操作系统的作业管理;操作系统的文件管理原理;操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程同步和互斥等;操作系统的各种存储管理方式以及存储保护和共享;操作系统的设备管理原理。
三、课程教学目标2.课程教学目标及其与毕业要求指标点、主要教学内容的对应关系四、教学内容第一章操作系统引论1.主要内容:阐述操作系统的目标和作用;操作系统的发展过程;操作系统基本特性;操作系统主要功能;操作系统的结构设计。
2.基本要求:掌握操作系统的定义;理解操作系统目标、作用和功能;。
3.重点:操作系统的定义与功能。
2024年《计算机应用基础》课程教案一、教学内容本节课选自《计算机应用基础》教材第二章“计算机操作系统”,详细内容包括:操作系统的基本概念、功能、分类,Windows操作系统的基本操作、文件管理、控制面板设置以及系统维护等。
二、教学目标1. 让学生了解操作系统的基本概念、功能、分类,掌握Windows操作系统的基本操作。
2. 培养学生熟练运用Windows操作系统进行文件管理、控制面板设置以及系统维护的能力。
3. 培养学生自主探究、合作学习的能力,提高学生的计算机操作技能。
三、教学难点与重点教学难点:Windows操作系统的文件管理、控制面板设置以及系统维护。
教学重点:操作系统的基本概念、功能、分类,Windows操作系统的基本操作。
四、教具与学具准备教具:计算机、投影仪、教学课件。
学具:计算机、《计算机应用基础》教材。
五、教学过程1. 导入(5分钟)通过展示计算机操作系统的发展历程,引导学生思考操作系统的作用和重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 理论讲解(15分钟)(1)介绍操作系统的基本概念、功能、分类。
(2)讲解Windows操作系统的特点、基本操作。
3. 实践操作(15分钟)(1)教师演示如何进行文件管理、控制面板设置以及系统维护。
(2)学生跟随教师操作,熟悉Windows操作系统的基本使用。
4. 例题讲解(10分钟)讲解一道关于Windows操作系统的综合应用题,引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习(10分钟)学生完成教材第二章课后练习题,巩固所学知识。
六、板书设计1. 操作系统的基本概念、功能、分类。
2. Windows操作系统的特点、基本操作。
3. 文件管理、控制面板设置、系统维护。
七、作业设计1. 作业题目:(1)简述操作系统的基本概念、功能、分类。
(2)运用Windows操作系统进行文件管理、控制面板设置以及系统维护。
2. 答案:(1)操作系统的基本概念、功能、分类见教材第二章。
教学设计计算机总管——操作系统(一)教材分析本课是选自辽宁师范大学出版社出版的《信息技术》教材七年级上册,第一单元第四课的内容。
这一课是关于操作系统定义、类型及功能等的概略性阐述,之后以Windows7为例对操作系统的基本操作进行具体介绍。
为第七课《我的信息处理机—安装计算机软件》打下基础,所以在本单元中,该节的重要性是显而易见的,是对下一节的一个导入。
(二)学情分析本课的教学对象为七年级的学生,这个阶段的学生不像小学生,他们对电脑已经有了一定的熟悉,有些学生家庭有电脑,对电脑的基本操作有一定基础,但他们对使用电脑的正确使用却没有养成良好的习惯,对于游戏,个别学生很痴迷,对于理论知识他们可能不太感兴趣,没有学习的积极性。
因此,给予他们恰当的引导,在教学中找准学生感兴趣的问题,显得尤为重要。
(三)教学目标为此依据新课标要求、根据教材内容,从中学生的实际出发,我制定了如下的三维目标:[知识与技能]1、了解操作系统的基本功能;2、熟悉Windows7的用户界面;3、熟悉Windows7的基本操作。
[过程与方法]1、在学习操作系统的概念时,让学生加深对操作系统软件的了解;2、通过熟悉Windows7界面和基本操作,培养学生分析和归纳的能力;3、通过小组合作与经验交流,培养语言表达和与人交流的能力。
[情感、态度和价值观]1、在熟悉Windows7界面和基本操作,培养学生勤于思考、善于动手操作的能力,激发学生的学习兴趣;2、在学习交流的过程中,培养并提高学生与人合作、交流的能力。
教学重难点根据教学目标我把本课的重点放在,难点放在[重点] 计算机的基本操作。
[难点] 操作系统的概念。
(四)教学方法为了很好的解决这一重难点,实现教学目标,整个教学过程我采用的教学方式有:情境教学法、问题探究法、启发式教学法。
重学生的体验,重学生的行动,重学生能力的提高。
采取的学习方法有:小组讨论法、合作探究法、实践求知法等,最大程度地调动孩子的积极性,组织孩子自主学习,勇于探究。
计算机操作系统慕课版第二章知识点一、知识概述《操作系统进程管理》①基本定义:说实话,进程就像正在干活的小工人。
它是计算机里正在运行的程序的实例,是系统进行资源分配和调度的基本单位。
好比一家工厂里,不同的任务(程序)分配给不同的工人(进程)去做。
②重要程度:在操作系统里那可是相当重要。
一个系统可以同时运行好多程序,靠的就是进程管理。
要是没了它,整个系统就混乱了,就像工厂没有合理安排工人干活一样。
③前置知识:得对程序是什么有点概念,还得大概了解一下计算机的基本组成,因为进程是在计算机里运行的嘛。
就像要知道工厂的大概布局,才能更好地理解工人干活的流程。
④应用价值:比如说在多任务环境下,像我们一边听歌一边浏览网页,就是进程管理在让两个任务同时进行。
在服务器上更是如此,多个用户同时请求服务,进程管理就负责分配资源让每个请求都得到处理。
二、知识体系①知识图谱:进程管理就像是操作系统这个大框架中的支柱之一。
它和内存管理、文件管理等其他模块共同构成整个操作系统。
②关联知识:和内存管理关系密切,因为进程运行需要内存空间。
和CPU调度也有关,就像工人要在特定的工作地方(CPU)工作,得有个调度机制。
③重难点分析:- 掌握难度:对于初学者来说有点难。
最大的难点是理解进程的状态转换,类似工人的不同工作状态。
- 关键点:理解进程的并发执行以及进程间的通信方式。
④考点分析:- 在考试中的重要性:非常重要,经常出现。
- 考查方式:可能会让画进程状态转换图,或者分析进程间通信的案例。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:进程是有自己的代码、数据和执行上下文的实体。
代码就是工人做活的“手艺”,数据就是工作要用的材料,执行上下文像是在特定时刻工人的工作状态(比如干到哪一步了)。
②特征分析:- 动态性:进程在执行过程中状态会变,就像工人今天状态好能多干,明天状态差就干得少些。
- 独立性:每个进程好像一个独立的小世界,都有自己的资源和状态。
《计算机操作系统》课程
重难点分析(4)
(第六章、七章)
问题1:怎样理解操作系统的作业调度和进程调度的关系?
考点:作业调度和进程调度间的关系
回答:解:作业调度和进程调度都属于处理机调度。
作业调度是处理机管理的高级形式,它的主要功能是审查系统是否能满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法来选取作业。
进程调度是处理机管理的低级形式,它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。
操作系统中作业的状态主要有:提交、后备、执行、完成,进程的状态主要有等待、就绪、执行。
作业调度和进程调度的转换关系见下图。
作业的状态及其转换
提示:对状态间的转换条件也应该进行掌握。
问题2:考虑一个理发店,只有一个理发师,只有n张可供顾客等待理发的椅子,如果没有顾客,则理发师睡觉;如果有一顾客进入理发店发现理发师在睡觉,则把他叫醒,写一个程序协调理发师和顾客之间的关系。
考点:用PV原语实现同步
回答:理发师进程
V oid barber(void)
{ while (true)
{ P(customers);
P(mutex);
waiting = waiting – 1 ;
V(barber);
V(mutex);
cut_hair( );
}
顾客进程
V oid customers(void)
{P(mutex);
if(waiting<chairs)
{ waiting = waiting + 1 ;
V(customers);
V(mutex);
P(barbers);
get_hair( );}
else {V(mutex);}
}
提示:考虑一下理发师(barber)重复的下列活动:(1)睡觉;(2)为顾客理发;
顾客(customers)重复的下列活动:(3)在椅子上等候;(4)理发;离开;
显然,理发师在(1)处要考察是否有顾客等候理发,如果没有,理发师睡觉;在(2)处理发师等待最先进入理发店的顾客唤醒,开始理发。
顾客在(3)处先看是否有座位,没有则离开;等候理发的顾客在(4)处被理发师唤醒(最先理发的顾客要唤醒理发师);理发结束后离开。
在这两个活动中,从资源的角度来看,理发师是顾客争用的资源,用信号量barber表示,初值为0;除此以外,顾客还要争用n张椅子,信号量customers表示等候理发的顾客数,初值为0;最后设置信号灯变量mutex用于这两个活动对资源barber、customers的互斥,初值为1。
另外:同步的特点,对同一信号量的P操作与V操作分散在不同的进程中。
问题3:有三个用户进程P1、P2、P3,在运行过程中都要使用系统中的一台打印机输出计算结果。
(1)试说明三个进程之间存在什么样的制约关系?
(2)为保证这三个进程能正确地打印出各自的结果,请用信号量和P、V操作写出各自的有关申请、使用打印机的代码。
要求给出信号量的含义和初值
考点:用PV原语实现互斥
回答:(1)三个进程之间因为均要使用到临界资源――打印机,所以它们之间是一种互斥的制约关系。
(2)为保证三个进程正确进行。
作如下处理:
设互斥信号量:mutex ,初值为:1进程表示如下:
P1:
…
p(mutex)
申请打印机使用打印机V(mutex)
(2)
…
p(mutex)
申请打印机
使用打印机
V(mutex)
…
P3:
…
p(mutex)
申请打印机
使用打印机
V(mutex)
…
(注:此步无“申请打印机”也正确,此时p(mutex)就同时视为申请打印机的操作
提示:互斥的特点之一,对同一信号量的PV操作集中在一个进程中。
问题4:新一代操作系统采用微内核技术,有什么优缺点?
考点:微内核技术的概念
回答:微内核技术的主要优点:
(1)统一的接口,在用户态和核心态之间无需进程识别;
(2)可伸缩性好,能适应硬件更新和应用变化;
(3)可移植性好,所有与具体机器特征相关的代码,全部隔离在微内核中,如果操作系统要移植到不同的硬件平台上,只需修改微内核中极少代码即可;
(4)实时性好,微内核可以方便地支持实时处理;
(5)安全可靠性高,微内核将安全性作为系统内部特性来进行设计,对外仅使用少量应用编程接口;
(6)支持分布式系统,支持多处理器的体系结构和高度并行的应用程序;
(7)真正面向对象的操作系统。
由于操作系统核心常驻内存,而微内核结构精简了操作系统的核心功能,内核规模比较小,一些功能都移到了外存上,所以微内核结构十分适合嵌入式的专用系统,对于通用性较广的系统,将使CPU的通信开销增大,从而影响到计算机的运行速度。