操作系统重点难点解析51页PPT
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《操作系统》教案课件一、教案简介本教案旨在帮助学生了解和掌握操作系统的基本概念、原理和关键技术。
通过本课程的学习,学生将能够理解操作系统的角色和功能,掌握进程管理、内存管理、文件系统、输入/输出系统等基本内容,并能够运用所学知识分析和解决实际问题。
二、教学目标1. 了解操作系统的定义、功能和角色。
2. 掌握进程的定义、创建、调度和管理。
3. 理解内存管理的原理和方法。
4. 熟悉文件系统的结构和工作原理。
5. 掌握输入/输出系统的组成和控制方式。
三、教学内容1. 操作系统概述操作系统的定义操作系统的功能操作系统的角色2. 进程管理进程的定义进程的创建进程的调度进程的管理3. 内存管理内存的分类内存分配与回收内存保护虚拟内存4. 文件系统文件和目录文件系统的结构文件存储和访问文件系统性能优化5. 输入/输出系统输入/输出设备设备驱动程序输入/输出控制缓冲区管理四、教学方法1. 讲授法:通过讲解、阐述操作系统的原理和关键技术。
2. 案例分析法:分析实际操作系统的应用案例,加深学生对知识的理解。
3. 实验法:安排实验课程,让学生动手实践,提高操作能力。
五、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,评估学生的参与程度。
2. 作业完成情况:评估学生作业的完成质量,检查学生对知识的掌握程度。
3. 实验报告:评估学生在实验课程中的表现,检查学生的实际操作能力。
4. 期末考试:全面测试学生对操作系统知识的掌握程度。
六、教学资源1. 教材:《操作系统原理与应用》2. 课件:PowerPoint 演示文稿3. 实验设备:计算机、网络设备等4. 网络资源:相关学术论文、操作系统的开源项目等七、教学安排1. 课时:32课时(包括理论课和实验课)2. 授课方式:每周4课时,共8周完成教学内容3. 实验课:安排4课时,每课时2小时八、教学步骤1. 引入操作系统的基本概念,讲解操作系统的功能和角色。
2. 详细介绍进程的定义、创建、调度和管理,通过案例分析加深理解。
操作系统1. 简介操作系统是计算机中的一种软件,它是一种管理和控制计算机硬件资源、支持应用软件运行的系统软件。
它能够进行资源管理、进程调度和用户界面等功能,为用户和应用程序提供一个友好的工作环境。
下面将介绍操作系统的主要功能和特点。
2. 操作系统的主要功能2.1 进程管理操作系统通过进程管理来让多个应用程序同时运行,为每个应用程序分配适当的系统资源,并根据需要进行调度。
进程管理包括进程的创建、销毁、挂起、恢复等操作。
2.2 内存管理操作系统需要管理计算机的内存资源,包括内存分配和回收、虚拟内存管理等。
它通过页表、内存映射等技术来实现不同进程之间的内存隔离和安全性。
2.3 文件系统文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的部分,它提供了数据的持久存储和访问方式的接口。
文件系统支持文件的创建、读取、写入和删除等操作,通过文件系统,用户可以方便地组织和管理自己的数据。
2.4 设备管理操作系统可以管理计算机的各种设备,包括输入设备(如键盘、鼠标)、输出设备(如显示器、打印机)和存储设备(如硬盘、光盘)。
它通过设备驱动程序来实现设备的初始化、操作和控制。
3. 操作系统的特点3.1 并发性操作系统要求多个程序能够同时运行,通过进程管理和调度来实现并发性。
并发性可以提高系统的吞吐量和资源利用率,使得用户可以同时进行多项任务。
3.2 共享性操作系统需要支持多个用户和应用程序之间的资源共享。
通过访问控制和权限管理,操作系统可以保证资源的安全性和合理分配。
3.3 虚拟性操作系统通过虚拟化技术,将物理资源虚拟化为逻辑资源。
例如,通过虚拟内存管理可以将有限的物理内存扩展为更大的虚拟内存空间,为多个应用程序提供足够的内存空间。
3.4 随机性操作系统需要处理来自不同应用程序的各种请求和事件,需要具备相应的调度算法和策略来处理这些请求和事件。
操作系统的行为表现为随机性,例如进程调度和中断处理等。
4. 操作系统的分类4.1 批处理操作系统批处理操作系统是指按照预定的作业顺序自动运行的操作系统。
操作系统的重点与难点目录第一章操作系统绪论 (4)一、 OS 的引入和发展 (4)二、 OS 的基本特征和功能 (5)三、分层式结构和微内核结构 (6)第二章进程管理 (7)一、进程的基本概念 (7)二、进程同步的基本概念 (8)三、信号量机制及其应用 (9)四、经典进程的同步问题 (10)五、消息传递通信机制 (11)六、线程的基本概念 (11)七、内核级线程和用户级线程 (12)八、优先权调度和基于时间片的轮转调度算法 (13)十、死锁的基本概念 (14)十一、预防死锁的方法 (14)十二、利用银行家算法避免死锁 (15)第三章存储器管理 (16)一、重定位的基本概念 (16)二、动态分区分配方式 (17)三、分页和分段存储管理方式 (17)四、虚拟存储器的基本概念 (18)五、请求分页系统的基本原理 (19)第四章设备管理 (20)一、 I/O 控制方式 (20)二、缓冲管理 (21)三、设备独立性 (21)四、虚拟设备和 SPOOLing 技术 (22)五、设备处理 (23)六、磁盘调度 (23)七、磁盘高速缓存和廉价磁盘冗余阵列 RAID (24)第五章文件管理 (24)二、连续分配、链接分配和索引分配 (25)三、位示图法和成组链接法 (26)四、目录管理 (27)五、文件共享方式 (28)六、文件保护 (28)七、磁盘容错技术 (29)八、文件系统的数据一致性 (29)第六章操作系统接口 (30)一、操作系统向用户提供的接口 (31)二、系统调用的基本概念 (31)三、系统调用中的参数传递形式 (32)第一章操作系统绪论本章的学习目的是要建立起 OS 的基本概念。
学生应对以下几个重点、难点问题作认真的学习,切实掌握 OS 的一些基本概念。
一、OS 的引入和发展由于OS 随着计算机技术和应用需求的不断发展,由简单变为复杂,由低级变为高级,故在学习“OS 的引入和发展”时,应对下述几个问题有较清晰的认真:(1)早期无OS 的计算机系统中,存在着所谓的“人机矛盾”和“CPU-I/O 设备速度不匹配的矛盾。