操作系统教案第5章1.docx
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操作系统教案第5章1
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
教师备课专用
章节
第5章存储器管理
第1节概述
第2节连续存储管理方式
课时
3
教
学
目
的
使学生了解存储管理的目的、任务、初步了解各种分配方式、理解并掌握可变分区分配的分配和回收算法。
教学
重点
及
突出
方法
可变分区分配
可变分区回收
紧凑的概念
用户程序的装入
突出方法：
详细间接，提示学生们注意
教学
难点
及
突破
方法
可变分区分配
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，l997
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
教师备课专用
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．按照目录结构，讲解本章讲述的内容都是什么
<让学生对本章的内容有个大概的了解>
2．讲解存储体系
讲解要点：
存储器分内存和外存、内存分系统区和用户区，我们存储管理主要讲内存的用户区管理
<明确本章存储管理的范围>
3．讲解存储管理的目的
讲解要点：
方便、安全和足够大的存储空间
<逐一解释，使学生们理解>
4．讲解存储管理的任务
（1）地址转换
讲解要点：
逻辑地址和物理地址概念、用户程序的链接和装入、地址转换概念、重定位寄存器
<详细讲述、要让学生对这几个概念、知识点吃透>
（2）主存的分配和去配
讲解要点：
主存分配和去配的基本概念
（3）主存储器的地址保护
讲解要点：
地址保护的手段和重要性
（4）主存储器的共享
讲解要点：
主存共享的含义
（5）主存储器的扩充
讲解要点：
虚拟存储的概念
5.讲解程序的链接、装入方式
6．讲解各种存储管理方式的基本概念
教师备课专用
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
7．讲解单一连续分配
讲解要点：
基本思想和特点
举例：
DOS就是典型的采用了单一连续分配管理方式
8．讲解固定分区分配
讲解要点：
固定分区的基本思想、分配回收算法和特点
举例：
固定分区分配实用与专用系统，例如钢厂的炼钢炉控制
9．讲解可变分区分配
讲解要点：
可变分区分配的基本思想，分配中使用的数据结构、分配算法
提问：
最佳适应算法不是真正意义上的最佳，为什么？
提问：
最差适应算法不是真正意义上的最差，为什么？
写算法：
以首次适应算法为例，写可变分区中内存分配算法
10．讲解可变分区内存回收
讲解要点：
内存回收的4中情况
写算法：
用类C语言描述可变分区的内存回收算法
11．讲解可变分区分配的优缺点
12．讲解紧凑
讲解要点：
紧凑的用途和使用时机
提问：
能够进行紧凑的系统，其用户程序的装入采用哪种方式？
<联系上边所讲内容，使学生们能把知识联系起来>
13．回顾本次课所讲内容14.作业：
课后习题5－7
教师备课专用
教
学
后
记
本次课内容写了大量的算法，有些算法还比较复杂，有些学生明显兴趣缺乏，一说到算法就不会。
应加强学生对算法的兴趣与理解。
教师备课专用
章节
第5章存储器管理
第3节覆盖技术与交换技术
课时
2
教
学
目
的
使学生们了解覆盖技术和交换技术的使用和特点
教学
重点
及
突出
方法
覆盖技术的基本原理
交换技术中外存的管理
突出方法：
详细讲解、突出重点
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，l997
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
教师备课专用
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．用5－8分钟复习上节课所讲内容
2．讲解覆盖技术
讲解要点：
覆盖，覆盖段，覆盖区的定义、覆盖的基本原理、覆盖的关键技术、覆盖的主要特点
举例：
程序中的选择结构使大量覆盖存在
<按照图4－10讲解覆盖>
3．讲解交换技术
讲解要点：
交换技术的应用、交换技术中外存的管理、交换技术的关键、交换技术的主要特点
<复习操作系统中的三种调度类型>
提问：
比较一下覆盖技术和交换技术，他们有什么异同？
<知识的比较，使更加清楚理解>
4．回顾本次课所讲内容
5．作业：
课后习题8
教师备课专用
教
学
后
记
本次课时间比较充裕，所以临时抽查了一下学生们对前面内容的掌握，结果不是很理想。
教师备课专用
章节
第5章存储器管理
第4节分页存储管理方式
课时
3
教
学
目
的
使学生们理解并掌握分页存储管理的基本方法
教学
重点
及
突出
方法
分页存储管理的基本方法
突出方法：
详细讲述、提醒学生们注意
教学
难点
及
突破
方法
具有快表的地址变换机构
分页地址转换
突破方法：
重点讲述、通过实际的例题来加深理解
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，l997
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
教师备课专用
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．用5－8分钟复习上节课所讲内容
2．讲解分页存储管理的基本原理
讲解要点：
基本原来、页面大小的选择
提问：
页面大小选择不当，会有什么影响？
<使学生们思考，加深理解>
3．讲解页表
讲解要点：
页表的作用和页表保护
提问：
每个进程的页表存储在哪里？
进程怎么知道去哪里访问页表？
<复习关于PCB的知识>
4．讲解分页存储管理中的地址结构
讲解要点：
逻辑地方分为两部分：
页号和页内地址
提问：
以32位地址空间为例，如果用12位表示页内地址，20位表示页号，则每个页多大？
系统支持一个作业对多有多少个页面？
<所学知识的实际应用>
5．讲解分页管理方式的地址变换
讲解要点：
分页地址变换过程、变换过程中越界判断
试题：
在分页存储管理系统中，逻辑地址的长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址是多少？
<试题的解答过程与变化过程一样>
提问：
在分页存储管理方式中，获得一条指令需要几次访问内存？
<用该问题引出快表>
6．讲解快表
教师备课专用
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
讲解要点：
快表的作用和具有快表的地址变换过程
提问：
快表和页表寄存器的查找能不能同时进行？
<引起学生的思考讨论>
7．讲解分配和回收
<简单讲述，在文件管理中具体讲>
8．讲解两级和多级页表
9．回顾本次课所讲内容
10．作业：
课后习题9、16
教师备课专用
教
学
后
记
学生的学习热情很高，让讨论时讨论积极热烈，课间学生问问题人数增多，比较好的现象。
教师备课专用
章节
第5章存储器管理
第5节分段存储管理方式
课时
2
教
学
目
的
使学生理解并掌握分段存储管理的基本原理。
教学
重点
及
突出
方法
分段存储管理的基本原理
突出方法：
详细讲解
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，l997
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
教师备课专用
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．用8－10分钟复习上节课所讲内容
2．讲解分段存储管理方式的基本思想
讲解要点：
分段的基本思想、段表的作用
提问：
分段存储管理方式的引入是为了什么？
3．讲解分段存储管理方式中的地址变换
讲解要点：
地址结构、机制变换过程
提问：
一个分段存储管理系统，地址32位，其中用16位代表段内地址，其他代表段好，问每个段最大长度是？
共支持最多多少个段？
提问：
分段存储管理方式中，访问一个数据需要几次访问内存？
<与分页存储管理方式相对比，加深印象>
4．讲解分段存储管理中的存储保护
5．讲解段和页的区别
讲解要点：
两者之间的3个区别
提问：
为什么从用户的角度看，分页的地址空间是一维的？
6．回顾本次课所讲内容
7．作业：
课后习题12
教师备课专用
教
学
后
记
很好的完成了教学任务。
本次课的内容和前面的又很大相似性，学生掌握得不错。
教师备课专用
章节
第5章存储器管理
第6节段页式存储管理方式
第7节虚拟存储器
课时
3
教
学
目
的
使学生们理解并掌握段页式存储管理的基本原理、虚拟存储器的概念和特征；熟练掌握各种页面置换算法；领会请求分段存储管理方式中分段共享和保护。
教学
重点
及
突出
方法
最佳置换算法
先进先出页面置换算法
最近最久未使用置换算法
突出方法：
详细讲解、相互比较
教学
难点
及
突破
方法
最佳置换算法
最近最久未使用置换算法
请求分段存储管理方式中分段共享和保护
突破方法：
重点讲解、做试题
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，l997
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
教师备课专用
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．用5－8分钟复习上节课所讲内容
2．讲解段页式存储管理方式的基本思想
<结合图5－24讲述，比较分页、分段来讲>
3．讲解段页式存储管理方式地址变换
讲解要点：
地址结构、地址变换过程
提问：
在段页式中，访问一个数据需要几次访问内存？
2．讲解局部性原理
讲解要点：
局部性原理的研究、局部性原理的表现
举例：
程序中存在大量的循环、子程序等体现了时间局部性；程序代码的顺序执行，体现了空间局部性
3．讲解虚拟存储器的定义
讲解要点：
装入一部分、请求调入和置换、逻辑上扩充
<提醒学生们注意，答虚拟存储器定义时，一定要把这3点答上>
4．讲解分页虚拟存储管理方式的基本思想
讲解要点：
页表的变化、缺页中断、地址变换
提问：
CopyAtoB指令最多产生多少次缺页中断？
<复习页表的知识，分页中的地址变换过程>
5．讲解页面置换算法
讲解要点：
最佳置换算法、先进先出算法、LRU算法、简单Clock算法、改进型Clock算法
提问：
最佳置换算法能实现吗？
试题：
在分页虚拟存储管理系统中，假定系统为某进程分配了四个主存块（将开始4页先装入主存），页的引用顺序为：
7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，7，0，1，若采用FIFO调度算法、LRU调度算法时分别产生多少次缺页中断？
依次淘汰的页分是什么？
6．回顾本次课所讲内容
7．作业：
课后习题17、19
教师备课专用
教
学
后
记
很好地完成了教学任务
教师备课专用
章节
第5章存储管理
第7节虚拟存储器
习题课
课时
2
教
学
目
的
使学生们理解并掌握虚拟存储器的概念和特征；熟练掌握各种页面置换算法；领会请求分段存储管理方式中分段共享和保护。
教学
重点
及
突出
方法
最佳置换算法
先进先出页面置换算法
最近最久未使用置换算法
突出方法：
详细讲解、相互比较
教学
难点
及
突破
方法
最佳置换算法
最近最久未使用置换算法
请求分段存储管理方式中分段共享和保护
突破方法：
重点讲解、做试题
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，l997
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
教师备课专用
教
学
过
程
（教师授课思路、设问及讲解要点）
1．用5－8分钟复习上节课所讲内容
2．讲解分段虚拟存储管理
讲解要点：
基本原理、缺段中断
提问：
缺页中断和缺段中断一样吗？
不同点是因为什么造成的？
<复习分页和分段的区别>
3．讲解段的共享
讲解要点：
共享段的管理方式
补充：
纯代码（可重入代码）的概念
提问：
简述共享段的共享步骤
4．回顾本节课所讲内容
5．第5章习题课
教师备课专用
教
学
后
记
通过习题课，又把第5章的内容穿插讲述了一遍。
以后应该让学生们多做题，才能将知识运行联系起来。
教师备课专用
升级会员 