第一篇：計算機操作系統教案

計算機操作系統教案 學院名稱：河北政法職業學院

系部名稱： 計算機系 課程名稱： 計算機操作系統 任課教師： 張敏麗

授課題目：操作系統緒論一 授課序號：1 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解①操作系統的概念②操作系統的歷史 教學重點：操作系統的基本類型。教學難點：批處理操作系統 作業布置：p20 1.2，1.3 教學內容：

第一章 緒論

§1.1 操作系統概念

1）什么是操作系統

2）操作系統與軟、硬件的關系

§1.2 操作系統的歷史

1）手工操作階段 2）早期批處理 3）多道程序系統 4）分時操作系統 5）實時操作系統 6）通用操作系統 7）現代操作系統 §1.3 操作系統的基本類型

1）批處理操作系統 2）分時系統 3）實時系統 4）通用操作系統

包括：·個人計算機上的操作系統 ·網絡操作系統

·分布式操作系統

授課題目：操作系統緒論二 授課序號：2 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時

教學目的：通過這一章的學習，使學生了解①操作系統的功能是什么。②計算機硬件相關知識③研究操作系統的幾種觀點

教學重點：操作系統的基本功能。教學難點：算法的描述

作業布置：p20 1.1，1.4，1.5，1.6 教學內容：

第一章 緒論 §1.4 操作系統功能

1）處理機管理 2）存儲管理 3）設備管理

4）信息管理（文件系統管理）5）用戶接口

§1.5 計算機硬件簡介

1）計算機基本硬件元素

2）與操作系統相關的幾種主要寄存器 3）存儲器的訪問速度 4）指令的執行與中斷

§1.6 算法的描述

1）算法描述的格式 2）例題 p18 例1 §1.7 研究操作系統的幾種觀點 1)操作系統是計算機資源的管理者

2）用戶界面的觀點

3）進程管理的觀點

授課題目：操作系統用戶界面一 授課序號：3 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解①作業的基本概念。②作業建立方法。教學重點：作業組織及JCB的建立。教學難點：SPOOLING系統 作業布置：p36 2.1——2.5 教學內容：

第二章 操作系統用戶界面

§2.1 作業的基本概念

1）作業的定義 2）作業組織 §2.2 作業的建立

1）作業輸入方式 ·聯機輸入方式 ·脫機輸入方式 ·直接耦合方式 ·SPOOLING系統 ·網絡輸入方式 2）JCB的建立

授課題目：操作系統用戶界面二 授課序號：4 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過本節課學習，使學生了解①命令控制界面接口②系統調用方法。教學重點：命令控制界面接口 教學難點：系統調用的處理過程 作業布置：p36 2.6——2.10 教學內容：

第二章 操作系統用戶界面 §2.3 命令控制界面接口

1）脫機方式 2）聯機方式

聯機控制方式的命令種類有： ·環境設置 ·執行權限管理 ·系統管理 ·文件管理 ·編譯、鏈接命令 ·通信 ·資源要求 §2.4 系統調用

1）設備管理 2）文件管理 3）進程控制 4）進程通信 5）存儲管理 6）線程管理

§2.5 UNIX用戶界面

授課題目：進程的概念 授課序號：5 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握①進程的概念。②作業和進程的關系。教學重點：進程的概念，程序的并發執行，作業和進程的關系。教學難點：程序的并發執行所帶來的影響 作業布置：p79 3.2——3.4 教學內容：

第三章 進程管理

§3.1 進程的概念

1）程序的并發執行（1）程序的順序執行 ·順序性 ·封閉性 ·可再現性

（2）多道程序系統中程序執行環境的變化

·獨立性

·隨機性

·資源共享（3）程序的并發執行

·何謂程序的并發執行

·程序的并發執行所帶來的影響

2）進程的定義 3）作業和進程的關系

授課題目：進程的描述 授課序號：6 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時

教學目的：通過這一章的學習，使學生了解①進程的控制塊PCB的概念。②進程上下文③進程空間

教學重點：進程控制塊PCB，進程上下文，進程空間 教學難點：進程上下文結構 作業布置：p79 3.5 教學內容： 第三章 進程管理 §3.2 進程的描述 1）進程控制塊PCB（1）描述信息（2）控制信息（3）資源信息（4）CPU現場保護 2）進程上下文

（1）進程上下文的概念（2）進程上下文結構

3）進程空間

授課題目：進程狀態及控制 授課序號：7 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時

教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握①進程的狀態及轉換。②進程的各項控制方式 教學重點：①進程的狀態及轉換。②進程的各項控制方式 教學難點：進程的轉換 作業布置： 教學內容： 第三章 進程管理 §3.3 進程狀態及其轉換 1）進程狀態

·執行狀態

·等待狀態

·就緒狀態 2）進程狀態轉換 §3.4 進程控制 1）進程創建 2）進程撤銷 3）進程的阻塞

·阻塞原語 4）進程喚醒

·喚醒原語

授課題目：進程互斥 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握進程的互斥。教學重點：用P，V原語實現進程互斥 教學難點：臨界區的概念 作業布置：p79 3.6——3.9 教學內容： 第三章 進程管理 §3.5 進程互斥

1）資源共享所引起的制約 ·臨界區 ·間接制約 ·互斥的概念

授課序號：8 課時：2學時 2）互斥的加鎖實現 3）信號量和P，V原語 ·信號量 ·P，V原語

4）用P，V原語實現進程互斥

授課題目：進程同步 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握進程的同步。教學重點：用P，V原語實現進程同步 教學難點：生產者－消費者問題 作業布置：p79 3.10，3.11 教學內容： 第三章 進程管理 §3.6 進程同步

1）同步的概念 ·直接制約 ·同步 ·消息

2）私用信號量 ·公用信號量 ·私用信號量

3）用P,V原語操作實現同步 4）生產者－消費者問題

授課序號：9 課時：2學時

授課題目：進程通信 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解進程的通信機制。教學重點：消息或郵箱機制 教學難點：管道 作業布置：p79 3.14 教學內容： 第三章 進程管理 §3.7 進程通信

1）進程的通信方式 ·主從式 ·會話式

·消息或郵箱機制 ·共享存儲區方式

2）消息緩沖機制 3）郵箱通信

4）進程通信的實例——和控制臺的通信 5）進程通信的實例——管道

授課題目：死鎖問題 授課序號：10 課時：2學時 授課序號：11

授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解進程的死鎖問題。教學重點：死鎖問題 教學難點：死鎖的排除方法 作業布置： 教學內容： 第三章 進程管理 §3.8 死鎖問題 1)死鎖的概念 ·死鎖的定義 ·死鎖的起因

·產生死鎖的必要條件 2）死鎖的排除 ·死鎖預防 ·死鎖預防

·死鎖的檢測和恢復 3）作業3.11的講解

授課題目：線程 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解線程的概念。教學重點：線程的概念 教學難點：線程的狀態與操作 作業布置：p79 3.15 教學內容： 第三章 進程管理 §3.9 線程

授課序號：12 課時：2學時 1）線程的概念 ·引入線程的目的 ·線程與進程的關系

2）線程的適用范圍 ·幾種典型的應用 3）線程的執行特性 4）線程的分類 5）作業3.14的講解 6）作業3.15的講解

授課題目：分級調度 授課序號：13 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握處理機調度的基本概念。教學重點：調度的層次 教學難點：作業與進程的關系 作業布置：p103 4.1，4.2 教學內容：

第四章 處理機調度

§4.1 分級調度

1）作業的狀態 2）作業的轉換 3）調度的層次 ·作業調度 ·交換調度 ·進程調度 ·線程調度

4）作業與進程的關系

授課題目：作業調度 授課序號：14 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握作業調度的基本概念。教學重點：作業調度的功能 教學難點：作業調度性能衡量 作業布置：p103 4.3 教學內容：

第四章 處理機調度 §4.2 作業調度

1）作業調度功能 2）作業調度目標 ·公平合理 ·高利用率

·執行盡可能多的作業 ·快的響應時間

3）作業調度性能衡量 ·周轉時間 ·帶權周轉時間

授課題目：進程調度 授課序號：15 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握進程調度的基本概念。教學重點：進程調度的功能 教學難點：進程上下文切換 作業布置：p103 4.6，4.7 教學內容：

第四章 處理機調度 §4.3 進程調度

1）進程調度的功能 ·記錄進程執行情況 ·選擇占有處理機的進程 ·進程上下文切換 2）進程調度的時機 3）進程上下文切換 ·上下文的組成 ·上下文切換的步驟 4）進程調度性能評價 ·定形 ·定量

授課題目：調度算法 授課序號：16 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握基本的調度算法。教學重點：輪轉法，優先級法 教學難點：優先級法 作業布置：p103 4.8 教學內容：

第四章 處理機調度 §4.4 調度算法

1）先來先服務調度算法 2）輪轉法

3）多級反饋輪轉法 4）優先級法

5）最短作業優先級法 6）最高響應比優先級法

授課題目：算法評價 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解 1.FCFS方式的調度性能分析 2.輪轉法調度性能分析

3.線性優先級法的調度性能分析算法的性能。教學重點：FCFS方式的調度性能分析 教學難點：線性優先級法的調度性能分析 作業布置： 教學內容：

授課序號：17 課時：2學時 第四章 處理機調度 §4.5 算法評價

1）FCFS方式的調度性能分析 2）輪轉法調度性能分析

3）線性優先級法的調度性能分析

授課題目：實時系統調度方法 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解

1.實時系統的特點

2.實時調度算法的分類及調度算法。

教學重點：實時系統的特點 教學難點：實時調度算法 作業布置：p104 4.13 教學內容：

第四章 處理機調度 §4.6 實時系統調度方法

1）實時系統的特點 ·有限等待時間 ·有限響應時間 ·用戶控制 ·可靠性高

·系統出錯處理能力強 2）實時調度算法的分類

授課序號：18 課時：2學時 3）時限調度算法 4）頻率單調調度算法

授課題目：存儲管理的功能 授課序號：19 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生

1.掌握掌握虛擬存儲器的基本概念實時系統的特點。

2.了解地址變換、內外存數據傳輸的控制、內存的分配與回收 3.內存信息的共享與保護

教學重點：虛擬存儲器 教學難點：地址變換 作業布置：p138 5.1，5.2 教學內容：

第五章 存儲管理

§5.1 存儲管理的功能

1)2)虛擬存儲器 地址變換

·靜態地址重定位 ·動態地址重定位

3)4)5)

內外存數據傳輸的控制 內存的分配與回收 內存信息的共享與保護

授課題目：分區存儲管理 授課序號：20 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握分區管理方法。教學重點：動態分區法的分配方法 教學難點：分區的回收與拼接 作業布置：p138 5.3 教學內容：

第五章 存儲管理 §5.2 分區存儲管理

1)分區管理基本原理

·固定分區法 ·動態分區法

2)分區的分配與回收

（1）固定分區法的分配與回收

（2）動態分區法的分配 ·最先適應法 ·最佳適應法 ·最壞適應法

（3）動態分區法的回收與拼接

3)有關分區管理其他問題的討論

·關于虛存實現

·關于內存擴充

·關于內存保護和地址變換 ·分區存儲管理的優缺點

授課題目：覆蓋與交換技術及頁式管理 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 授課序號：21 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握覆蓋與交換技術及靜態頁面管理。教學重點：靜態頁面管理 教學難點：內存頁面分配與回收 作業布置：p138 5.8，5.9 教學內容：

第五章 存儲管理

1）覆蓋技術 2）覆蓋技術示例 3）交換技術 §5.4 頁式管理

1）頁式管理的基本原理 2）靜態頁面管理 內存頁面分配與回收

（1）分配算法

·頁表 ·請求表 ·存儲頁面表

（2）地址變換

授課題目：動態頁式管理 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握動態頁式管理。教學重點：請求頁式管理中的置換算法 教學難點：最近最久未使用頁面淘汰算法 作業布置：p138 5.11 教學內容：

授課序號：22 課時：2學時 蓋與交換技術

第五章 存儲管理 §5.4 頁式管理

3）動態頁式管理 ·請求頁式管理 ·預調入頁式管理

4）請求頁式管理中的置換算法（1）隨機淘汰算法（2）輪轉法

（3）最近最久未使用頁面淘汰算法近似算法：

·最不經常使用頁面淘汰算法 ·最近沒有使用頁面淘汰算法（4）理想型淘汰算法

5）存儲保護

6）頁式管理的優缺點

授課題目：段式管理 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握段式管理。教學重點：段式管理的實現原理 教學難點：段式管理的地址變換 作業布置：p138 5.14 教學內容： 第五章 存儲管理

§5.5 段式與段頁式管理

1）段式管理的基本思想 2）段式管理的實現原理

（1）段式虛存空間

授課序號：23 課時：2學時（2）段式管理的內存分配（3）段式管理的內存釋放（4）段式管理的地址變換 ·段表

·動態地址變換

（5）段的共享預保護

·段的共享 ·段的保護

3）段式管理的優缺點

授課題目：段頁式管理及局部性原理和抖動問題 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生

1.掌握段頁式管理

2.了解局部性原理和抖動問題。

教學重點：段頁式管理的實現原理 教學難點：抖動問題

作業布置：p138 5.16，5.18，5.19 教學內容： 第五章 存儲管理 §5.5 段頁式管理

4）段頁式管理的基本思想 5）段頁式管理實現原理 ·虛地址的構成 ·段表 ·頁表

·動態地址變換過程

授課序號：24 課時：2學時 §5.6 局部性原理和抖動問題 ·局部性原理 ·抖動問題

授課題目：文件系統的概念與文件的邏輯結構 授課序號：25 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時

教學目的：通過這一章的學習，使學生了解文件系統的概念與文件的邏輯結構和存取方法。教學重點：文件系統的概念 教學難點：文件的邏輯結構 作業布置：p202 7.1，7.2，7.3 教學內容：

第六章 文件系統

§6.1 文件系統的概念

1）文件 ·數據項 ·記錄 ·文件

2）文件類型 3）文件屬性 4）文件系統

§6.2 文件的邏輯結構與存取方法 1）常用記錄式文件的邏輯結構 ·連續結構 ·多重結構 ·轉置結構 ·順序結構

2)存取方法

授課題目：文件的物理結構與存儲設備 授課序號：26 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解文件文件的物理結構與存儲設備 教學重點：文件的物理結構 教學難點：文件的存儲設備 作業布置：p202 7.7 教學內容：

第六章 文件系統

§6.3 文件的物理結構與存儲設備

1）文件的物理結構 ·連續文件 ·串聯文件 ·索引文件

2）文件的存儲設備（1）順序存取設備 ·信息密度 ·磁帶帶速 ·塊間間隙（2）直接存取設備

授課題目：文件存儲空間管理 授課序號：27 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解文件文件存儲空間的管理。教學重點：文件的存儲空間的管理 教學難點：空閑塊鏈 作業布置： 教學內容： 第六章 文件系統 §6.4 文件存儲空間管理

1）文件存儲空間 2）空閑塊管理方法 ·空閑文件目錄 ·空閑塊鏈 ·位示圖

3）作業的講解

授課題目：文件目錄管理 授課序號：28 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解文件文件目錄管理。教學重點：掌握目錄管理技術 教學難點：便于共享的文件目錄 作業布置：p103 7.10 教學內容： 第六章 文件系統 §6.5 文件目錄管理

1)2)文件的組成 文件目錄

·單級目錄 ·二級目錄 ·多級目錄

3)便于共享的文件目錄

·繞道法 ·鏈接法

·基本文件目錄表BFD 4)

授課題目：文件存取控制與使用及文件系統的層次模型 授課序號：29 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時

教學目的：通過這一章的學習，使學生了解文件文件存取控制的方法和文件的使用及文件系統的層次模型。

教學重點：文件存取控制方式，文件系統提供為用戶的服務 教學難點：加密解密過程，文件系統的層次模型 作業布置：p103 7.13 教學內容： 第六章 文件系統 §6.6 文件存取控制

1）文件的保護與保密 2）存取控制矩陣 3）存取控制表 4）口令 5）密碼術 ·加密解密過程 §6.7 文件的使用

文件系統提供為用戶的服務： ·設置與修改用戶存取權限 ·建立、改變、刪除目錄 ·文件共享和設置訪問路徑 目錄管理 ·創建、打開、讀寫、關閉，以及撤銷文件 §6.8 文件系統的層次模型 ·文件系統的層次模型

授課題目：設備管理 授課序號：30 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解設備的類別及功能和任務。教學重點：設備的類別

教學難點：設備管理的功能和任務 作業布置：p226 8.1 教學內容：

第七章

§7.1 引言

1）設備的類別

按使用特性分類：

·存儲設備 ·輸入輸出設備 ·終端設備 ·脫機設備 按設備從屬關系分類：

·系統設備 ·用戶設備 按信息組織分類： ·字符設備 ·塊設備

2）設備管理的功能和任務

授課題目：數據傳送控制方式 授課序號：31 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時 設備管理 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握數據傳送控制方式。教學重點：掌握數據傳送控制方式。教學難點：通道控制方式的數據傳送結構 作業布置：p226 8.3，8.4 教學內容： 第七章 設備管理 §7.2 數據傳送控制方式

1）程序直接控制方式 2）中斷方式 ·中斷方式的傳送結構 ·中斷方式的處理過程

3）DMA方式 ·何謂DMA方式

·DMA方式的數據處理過程

4）通道控制方式

·通道控制方式的數據傳送結構 ·通道控制方式的數據處理過程

授課題目：中斷技術 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握中斷技術。教學重點：掌握中斷處理程序的處理過程。教學難點：中斷處理程序的處理過程 作業布置：p226 8.6 教學內容： 第七章 設備管理 §7.3 中斷技術

1）中斷的基本概念

授課序號：32 課時：2學時 ·中斷源 ·中斷請求 ·中斷屏蔽

2）中斷的分類與優先級 ·外中斷 ·內中斷

·中斷優先級的設定 ·中斷與陷阱的區別

3）軟中斷 ·硬中斷 ·軟中斷

4）中斷處理過程

授課題目：緩沖技術 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握緩沖技術。教學重點：掌握緩沖技術。教學難點：緩沖池的工作過程 作業布置：p226 8.8 教學內容： 第七章 設備管理 §7.4 緩沖技術

1）緩沖的引入 2）緩沖的種類 ·單緩沖 ·雙緩沖 ·多緩沖 ·緩沖池

3）緩沖池的管理 ·緩沖池的結構 ·緩沖池管理

授課序號：33 課時：2學時 ·緩沖池的工作過程

授課題目：設備分配與I/O進程控制及設備驅動程序 授課序號：34 授課班級：司法信息2002級 教學方法：講授法 課時：2學時

教學目的：通過這一章的學習，使學生了解設備驅動程序及I/O進程控制和設備分配方法。教學重點：設備分配的原則。教學難點：I/O控制的實現 作業布置：p226 8.11-8.15 教學內容： 第七章 設備管理 §7.5 設備分配

1）設備分配用數據結構 ·設備控制表DCT ·系統設備表SDT 2）設備分配的原則 3）設備分配算法 §7.6 I/O進程控制 1）I/O控制的引入 2）I/O控制的功能 3）I/O控制的實現 §7.7 設備驅動程序 1）設備驅動程序的功能

3）設備驅動程序的管理

主要參考書：

《計算機操作系統教程》第二版 張堯學,史美林編著 清華大學出版社2000.8 《操作系統原理DOS篇》 張昆蒼編著 清華大學出版社1994.5 《計算機操作系統》 湯子瀛、楊成忠 西安電子科技大學出版社 1988.6

第二篇：計算機操作系統教案

計算機操作系統教案

學院名稱：河北政法職業學院 系部名稱： 計算機系 課程名稱： 計算機操作系統 任課教師： 張敏麗

授課題目：操作系統緒論一 授課序號：1 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解①操作系統的概念②操作系統的歷史 教學重點：操作系統的基本類型。教學難點：批處理操作系統 作業布置：p20 1.2，1.3 教學內容：

第一章 緒論 §1.1 操作系統概念

1）什么是操作系統

2）操作系統與軟、硬件的關系 §1.2 操作系統的歷史 1）手工操作階段 2）早期批處理 3）多道程序系統 4）分時操作系統 5）實時操作系統 6）通用操作系統 7）現代操作系統 §1.3 操作系統的基本類型 1）批處理操作系統 2）分時系統 3）實時系統 4）通用操作系統

包括：·個人計算機上的操作系統

·網絡操作系統 ·分布式操作系統 授課題目：操作系統緒論二 授課序號：2 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解①操作系統的功能是什么。②計算機硬件相關知識③研究操作系統的幾種觀點 教學重點：操作系統的基本功能。教學難點：算法的描述

作業布置：p20 1.1，1.4，1.5，1.6 教學內容：

第一章 緒論 §1.4 操作系統功能

1）處理機管理 2）存儲管理 3）設備管理

4）信息管理（文件系統管理）5）用戶接口 §1.5 計算機硬件簡介

1）計算機基本硬件元素

2）與操作系統相關的幾種主要寄存器 3）存儲器的訪問速度 4）指令的執行與中斷 §1.6 算法的描述

1）算法描述的格式 2）例題 p18 例1 §1.7 研究操作系統的幾種觀點

1)操作系統是計算機資源的管理者 2）用戶界面的觀點 3）進程管理的觀點 授課題目：操作系統用戶界面 授課序號：3 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解①作業的基本概念。②作業建立方法。教學重點：作業組織及JCB的建立。教學難點：SPOOLING系統 作業布置：p36 2.1——2.5 教學內容：

第二章 操作系統用戶界面 §2.1 作業的基本概念

1）作業的定義 2）作業組織 §2.2 作業的建立 1）作業輸入方式 ·聯機輸入方式 ·脫機輸入方式 ·直接耦合方式 ·SPOOLING系統 ·網絡輸入方式 2）JCB的建立 §2.3 命令控制界面接口 1）脫機方式 2）聯機方式

聯機控制方式的命令種類有： ·環境設置 ·執行權限管理 ·系統管理 ·文件管理 ·編譯、鏈接命令 ·通信 ·資源要求 §2.4 系統調用

1）設備管理 2）文件管理 3）進程控制 4）進程通信 5）存儲管理 線程管理

授課題目：進程的概念 授課序號：4 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握①進程的概念。②作業和進程的關系。教學重點：進程的概念，程序的并發執行，作業和進程的關系。教學難點：程序的并發執行所帶來的影響 作業布置：p79 3.2——3.4 教學內容：

第三章 進程管理 §3.1 進程的概念

1）程序的并發執行（1）程序的順序執行 ·順序性 ·封閉性 ·可再現性

（2）多道程序系統中程序執行環境的變化

·獨立性

·隨機性

·資源共享（3）程序的并發執行

·何謂程序的并發執行

·程序的并發執行所帶來的影響 2）進程的定義 3）作業和進程的關系 §3.2 進程的描述 1）進程控制塊PCB（1）描述信息（2）控制信息（3）資源信息（4）CPU現場保護 2）進程上下文

（1）進程上下文的概念（2）進程空間

進程上下文結構

授課題目：進程狀態及控制 授課序號：5 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握①進程的狀態及轉換。②進程互斥 教學重點：①進程的狀態及轉換。②進程互斥 教學難點：進程的轉換 作業布置： 教學內容： 第三章 進程管理 §3.3 進程狀態及其轉換 1）進程狀態

·執行狀態

·等待狀態

·就緒狀態 2）進程狀態轉換 §3.4 進程控制 1）進程創建 2）進程撤銷 3）進程的阻塞

·阻塞原語 4）進程喚醒

·喚醒原語 §3.5 進程互斥

1）資源共享所引起的制約 ·臨界區 ·間接制約 ·互斥的概念 2）互斥的加鎖實現 3）信號量和P，V原語 ·信號量 ·P，V原語 用P，V原語實現進程互斥

授課題目：進程同步 授課序號：6 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握進程的同步，了解進程的通信機制。教學重點：用P，V原語實現進程同步 教學難點：生產者－消費者問題，管道 作業布置：p79 3.10，3.11，3.14 教學內容： 第三章 進程管理 §3.6 進程同步 1）同步的概念 ·直接制約 ·同步 ·消息 2）私用信號量 ·公用信號量 ·私用信號量

3）用P,V原語操作實現同步 4）生產者－消費者問題 §3.7 進程通信 1）進程的通信方式 ·主從式 ·會話式

·消息或郵箱機制 ·共享存儲區方式 2）消息緩沖機制 3）郵箱通信

4）進程通信的實例——和控制臺的通信，管道 授課題目：死鎖問題 授課序號：7 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解進程的死鎖問題。教學重點：死鎖問題 教學難點：死鎖的排除方法 作業布置： 教學內容： 第三章 進程管理 §3.8 死鎖問題 1)死鎖的概念 ·死鎖的定義 ·死鎖的起因 ·產生死鎖的必要條件 2）死鎖的排除

·死鎖預防 ·死鎖預防 ·死鎖的檢測和恢復 3）作業3.11的講解

授課題目：分級調度 授課序號：8 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握處理機調度的概念和作業調度的概念。教學重點：調度的層次 教學難點：作業與進程的關系 作業布置：p103 4.1，4.2 教學內容： 第四章 處理機調度 §4.1 分級調度

1）作業的狀態 2）作業的轉換 3）調度的層次 ·作業調度 ·交換調度 ·進程調度 ·線程調度 4）作業與進程的關系 §4.2 作業調度 1）作業調度功能 2）作業調度目標 ·公平合理 ·高利用率

·執行盡可能多的作業 ·快的響應時間 3）作業調度性能衡量 ·周轉時間 ·帶權周轉時間 授課題目：進程調度 授課序號：9 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握進程調度的基本概念。教學重點：進程調度的功能 教學難點：進程上下文切換 作業布置：p103 4.6，4.7 教學內容：

第四章 處理機調度 §4.3 進程調度 1）進程調度的功能 ·記錄進程執行情況 ·選擇占有處理機的進程 ·進程上下文切換 2）進程調度的時機 3）進程上下文切換 ·上下文的組成 ·上下文切換的步驟 4）進程調度性能評價 ·定形 ·定量

授課題目：調度算法 授課序號：10 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握基本的調度算法和實時調度算法。教學重點：輪轉法，優先級法 教學難點：優先級法 作業布置：p103 4.8 教學內容：

第四章 處理機調度 §4.4 調度算法

1）先來先服務調度算法 2）輪轉法 3）多級反饋輪轉法 4）優先級法 5）最短作業優先級法 6）最高響應比優先級法 §4.6 實時系統調度方法 1）實時系統的特點 ·有限等待時間 ·有限響應時間 ·用戶控制 ·可靠性高

·系統出錯處理能力強 2）實時調度算法的分類 3）時限調度算法 4）頻率單調調度算法

授課題目：存儲管理的功能 授課序號：11 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生

1.掌握掌握虛擬存儲器的基本概念實時系統的特點。2.了解地址變換、內外存數據傳輸的控制、內存的分配與回收3.內存信息的共享與保護4.分區管理

教學重點：虛擬存儲器 教學難點：地址變換

作業布置：p138 5.1，5.2，5.3，5.4 教學內容：

第五章 存儲管理 §5.1 存儲管理的功能 1)虛擬存儲器 2)地址變換 ·靜態地址重定位 ·動態地址重定位 3)內外存數據傳輸的控制 4)內存的分配與回收 5)內存信息的共享與保護 §5.2 分區存儲管理

1)分區管理基本原理 ·固定分區法 ·動態分區法 2)分區的分配與回收

（1）固定分區法的分配與回收

（2）動態分區法的分配

·最先適應法 ·最佳適應法 ·最壞適應法（3）動態分區法的回收與拼接 3)有關分區管理其他問題的討論 ·關于虛存實現 ·關于內存擴充

·關于內存保護和地址變換 ·分區存儲管理的優缺點

授課題目：覆蓋與交換技術及頁式管理 授課序號：12 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握覆蓋與交換技術及靜態頁面管理，掌握動態頁式管理。

教學重點：靜態頁面管理，請求頁式管理中的置換算法 教學難點：內存頁面分配與回收 作業布置：p138 5.8，5.9，10，11 教學內容：

第五章 存儲管理 §5.3 覆蓋與交換技術 1）覆蓋技術 2）覆蓋技術示例 3）交換技術 §5.4 頁式管理

1）頁式管理的基本原理 2）靜態頁面管理 內存頁面分配與回收（1）分配算法

·頁表 ·請求表 ·存儲頁面表（2）地址變換 §5.4 頁式管理 3）動態頁式管理 ·請求頁式管理 ·預調入頁式管理

4）請求頁式管理中的置換算法（1）隨機淘汰算法（2）輪轉法

（3）最近最久未使用頁面淘汰算法近似算法：

·最不經常使用頁面淘汰算法 ·最近沒有使用頁面淘汰算法（4）理想型淘汰算法 5）存儲保護 6）頁式管理的優缺點

授課題目：段式管理 授課序號：13 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握段式管理。教學重點：段式管理的實現原理 教學難點：段式管理的地址變換 作業布置：p138 5.14 教學內容： 第五章 存儲管理 §5.5 段式與段頁式管理 1）段式管理的基本思想 2）段式管理的實現原理（1）段式虛存空間（2）段式管理的內存分配（3）段式管理的內存釋放（4）段式管理的地址變換

·段表 ·動態地址變換（5）段的共享預保護

·段的共享 ·段的保護 3）段式管理的優缺點

授課題目：段頁式管理及局部性原理和抖動問題 授課序號：15 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生

1.掌握段頁式管理

2.了解局部性原理和抖動問題。

教學重點：段頁式管理的實現原理 教學難點：抖動問題

作業布置：p138 5.16，5.18，5.19 教學內容： 第五章 存儲管理 §5.5 段頁式管理

4）段頁式管理的基本思想 5）段頁式管理實現原理 ·虛地址的構成 ·段表 ·頁表

·動態地址變換過程 §5.6 局部性原理和抖動問題

·局部性原理 ·抖動問題

授課題目：文件系統的概念與文件的邏輯結構 授課序號：17 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解文件系統的概念與文件的邏輯結構和存取方法。

教學重點：文件系統的概念 教學難點：文件的邏輯結構 作業布置：p202 7.1，7.2，7.3 教學內容： 第六章 文件系統 §6.1 文件系統的概念

1）文件 ·數據項 ·記錄 ·文件 2）文件類型 3）文件屬性 4）文件系統

§6.2 文件的邏輯結構與存取方法 1）常用記錄式文件的邏輯結構 ·連續結構 ·多重結構 ·轉置結構 ·順序結構 2)存取方法

授課題目：文件的物理結構與存儲設備 授課序號：19 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解文件文件的物理結構與存儲設備和文件存儲空間管理

教學重點：文件的物理結構，文件存儲空間管理 教學難點：文件存儲空間管理 作業布置：p202 7.7，7.8 教學內容： 第六章 文件系統

§6.3 文件的物理結構與存儲設備

1）文件的物理結構 ·連續文件 ·串聯文件 ·索引文件 2）文件的存儲設備（1）順序存取設備

·信息密度 ·磁帶帶速 ·塊間間隙（2）直接存取設備 §6.4 文件存儲空間管理 1）文件存儲空間 2）空閑塊管理方法 ·空閑文件目錄 ·空閑塊鏈 ·位示圖 3）作業的講解 授課題目：文件目錄管理 授課序號：21 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解文件文件目錄管理，了解文件文件存取控制的方法和文件的使用及文件系統的層次模型。教學重點：掌握目錄管理技術 教學難點：便于共享的文件目錄 作業布置：p103 7.10，7.11，7.12 教學內容： 第六章 文件系統 §6.5 文件目錄管理 1)文件的組成 2)文件目錄 ·單級目錄 ·二級目錄 ·多級目錄

3)便于共享的文件目錄 ·繞道法 ·鏈接法

·基本文件目錄表BFD 4)目錄管理 §6.6 文件存取控制 1）文件的保護與保密 2）存取控制矩陣 3）存取控制表 4）口令 5）密碼術 ·加密解密過程 §6.7 文件的使用

文件系統提供為用戶的服務： ·設置與修改用戶存取權限 ·建立、改變、刪除目錄 ·文件共享和設置訪問路徑

·創建、打開、讀寫、關閉，以及撤銷文件§6.8 文件系統的層次模型 ·文件系統的層次模型

授課題目：設備管理和數據傳送控制方式 授課序號：23 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解設備的類別及功能和任務，掌握數據傳送控制方式。

教學重點：設備的類別，掌握數據傳送控制方式 教學難點：通道控制方式的數據傳送結構 作業布置：p226 8.1，8.2，8.3 教學內容：

第七章 設備管理 §7.1 引言

1）設備的類別 按使用特性分類： ·存儲設備 ·輸入輸出設備 ·終端設備 ·脫機設備 按設備從屬關系分類： ·系統設備 ·用戶設備 按信息組織分類： ·字符設備 ·塊設備

2）設備管理的功能和任務 §7.2 數據傳送控制方式 1）程序直接控制方式 2）中斷方式

·中斷方式的傳送結構 ·中斷方式的處理過程 3）DMA方式 ·何謂DMA方式

·DMA方式的數據處理過程 4）通道控制方式

·通道控制方式的數據傳送結構 ·通道控制方式的數據處理過程

授課題目：中斷技術和緩沖技術 授課序號：25 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生掌握中斷技術，掌握緩沖技術。教學重點：掌握中斷處理程序的處理過程。教學難點：中斷處理程序的處理過程 作業布置：p226 8.6 教學內容： 第七章 設備管理 §7.3 中斷技術 1）中斷的基本概念 ·中斷源 ·中斷請求 ·中斷屏蔽

2）中斷的分類與優先級 ·外中斷 ·內中斷

·中斷優先級的設定 ·中斷與陷阱的區別 3）軟中斷 ·硬中斷 ·軟中斷 4）中斷處理過程 §7.4 緩沖技術 1）緩沖的引入 2）緩沖的種類 ·單緩沖 ·雙緩沖 ·多緩沖 ·緩沖池 3）緩沖池的管理 ·緩沖池的結構 ·緩沖池管理 ·緩沖池的工作過程

授課題目：設備分配與I/O進程控制及設備驅動程序 授課序號：27 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生了解設備驅動程序及I/O進程控制和設備分配方法。

教學重點：設備分配的原則。教學難點：I/O控制的實現 作業布置：p226 8.11-8.15 教學內容： 第七章 設備管理 §7.5 設備分配

1）設備分配用數據結構 ·設備控制表DCT ·系統設備表SDT 2）設備分配的原則 3）設備分配算法 §7.6 I/O進程控制 1）I/O控制的引入 2）I/O控制的功能 3）I/O控制的實現 §7.7 設備驅動程序 1）設備驅動程序的功能 3）設備驅動程序的管理

授課題目：總復習授課序號：29 授課班級：司法信息2003級 教學方法：講授法 課時：2學時 教學目的：通過這一章的學習，使學生對本課程有一定的總體認識。教學重點：處理機調度的原則。教學難點：存儲管理 作業布置：

教學內容： 第一 引論: 1.1節 系統概述(1.1.1~1.1.2)1.2節 操作系統的形成和發展(1.2.1~1.2.2)1.3節 多道程序設計的概念(1.3.1~1.3.2)1.4節 操作系統的功能和特性(1.4.1~1.3.2)1.5節 操作系統的類型(1.5.1~1.5.4)第二 操作系統的運行環境

2.1節 硬件環境(2.1.1~2.1.5)2.2節 操作系統與其他系統軟件的關系(2.2.1~2.2.2)2.3節 操作系統與人的接口(2.3.2)第三 進程管理

2.1節 進程的概念(2.1.1~2.1.2)2.2節進程的狀態(2.2.1~2.2.2)2.3節進程的描敘和管理(2.3.1~2.3.2)第五 并行性:互斥和同步 5.1節概述

5.2節 臨界段(5.2.1~5.2.2)5.3節 互斥(5.3.1~5.3.2)5.4節 信號量(5.4.1~5.4.6)5.6節 進程間的通信(5.6.1~5.6.3)第六 多處理器管理系統和處理器管理

6.3節調度的層次和作業調度(6.3.1~6.3.3)6.4節 單處理器系統的處理器調度(6.4.1~6.4.2)第七 死鎖

7.2節死鎖的必要條件(7.2.1~7.2.2)7.3節 死鎖的預防(7.3.1~7.3.2)7.4節 死鎖的避免(7.4.1~7.4.2)7.5節 死鎖的檢測和恢復(7.5.1~7.5.2)第八 實存儲器管理技術

8.3節 可變分區多道管理技術(8.3.1~8.3.4)8.4節 多重分區管理 8.5節 簡單分頁 8.6節 簡單分段

8.7節 內核主存管理(8.7.2~8.7.3)第九 虛擬存儲器管理

9.2節 分頁存儲管理(9.2.1~9.2.2)9.3節 分段存儲管理(9.3.1~9.3.2)9.4節 段頁式存儲管理(9.4.1~9.4.4)9.5節 頁面替換算法(9.5.1~9.5.3)9.6節 頁架的分配策略(9.6.1~9.6.2)第十 設備管理 10.1節 概述

10.2節 I/O子系統的層次模型(10.2.1~10.2.2)10.3節 I/O系統的組成(10.3.1~10.3.3)10.5節 I/O子系統(10.5.1~10.5.3)10.7節 磁盤調度(10.7.1~10.7.2)第十一 文件系統

11.1節 文件(11.1.1~11.1.6)11.2節 目錄(11.2.1~11.2.5)11.3節 文件系統的實現(11.3.1~11.3.5)11.5節 安全性和保護(11.5.1~11.5.4)

主要參考書：

《計算機操作系統教程》第二版 張堯學,史美林編著 清華大學出版社2000.8 《操作系統原理DOS篇》 張昆蒼編著 清華大學出版社1994.5 《計算機操作系統》 湯子瀛、楊成忠 西安電子科技大學出版社 1988.6

第三篇：計算機操作系統教案（定稿）

計算機操作系統教案

執 教：*****

課 時：一課時

教學對象：高一

一、教材分析

《操作系統》是河北教育出版社出版的高一年級《信息技術》第一章第四節第一部分內容。本部分內容對計算機的軟件系統進行全面的介紹，包括系統軟件、應用軟件和硬件之間的關系，操作系統的發展和種類，以及如何根據實際的應用選擇恰當的操作系統等內容。這部分理論內容比較多，這就要求教師在講解的時候必須把理論實際化，對軟件的每一種分類都能夠舉出相應的實例，使學生能夠建立起硬件、軟件的概念，從而對計算機系統的工作的方式有一個深入的了解。在教學過程中，要求學生以理解為主，將教師的講授的知識轉換為自己的能力。

二、教學目標

知識目標：使學生掌握計算機系統的構成；使學生掌握計算機軟件的分類；使學生理解計算機硬件、系統軟件、應用軟件三者之間的關系；使學生了解常見的操作系統及其分類。

能力目標：使學生能夠根據自己的需求選擇合適的操作系統版本。

情感、態度與價值觀：通過Windows家族的發展歷程，讓學生養成良好的扎實穩重的學習習慣；培養學生勵志開發國產操作系統；讓學生可以辯證地看待問題。

三、教學重、難點 教學重點：使學生掌握計算機系統的構成；使學生掌握計算機軟件的分類；使學生了解Windows家族的發展史。

教學難點：計算機硬件、系統軟件、應用軟件三者之間的關系；使學生能夠根據需要選擇合適的操作系統。

四、教學內容

1、教師將學生分為三組，完成三個任務（課本上的知識）。1)任務一：閱讀“操作系統簡介”這部分內容，歸納操作系統發展歷史，用表格形式呈現；

2)任務二：閱讀“常見的操作系統”這部分內容，閱讀完成用圖形歸納；

3)任務三：閱讀“視窗操作系統Windows”以及課本上閱讀部分“常見的操作系統”兩部分內容，閱讀完成之后將Windows系列操作系統發布的時間、系列名稱、主要特點用表格歸納出來。

2、學生完成過程中，教師巡視，學生完成之后教師從每組挑選做的好的同學進行演示（利用善思多媒體軟件讓學生從自己的機位上演示）。

3、教師將自己的歸納結果與學生的相比較，指出學生值得肯定和需要改進的方面。如教師將計算機系統組成圖設計為：

3、

第四篇：計算機操作系統教案1

計算機操作系統教案

執 教：*******

課 時：一課時

教學對象：高一 教學對象：高中一年級學生

教學目的：

1、了解操作系統的概念、功能、分類及發展情況

2、了解Windows操作系統的特點

3、掌握Windows操作系統的基本操作

教學重點：

1、掌握計算機軟件的分類

2、了解Windows操作系統的特點

教學難點：讓學生掌握計算機操作的基本方法和操作技能，并且能夠根據需要選擇合適的操作系統

教授方法：講授法：設置適當的情景，激起學生的學習興趣；逐步引導，逐漸深入；展開聯想，拓展思路。

演示法：通過實際操作與多媒體演示相結合，讓學生對所學知識一目了然。

教學準備：設置教學環境，使用Windows XP操作系統，確保多媒體教學軟件的正常運行；準備好教學所需資料；將學生按照座次分成組。

一、組織教學

二、復習舊知識

三、講授新知識

（一）、通過合適情景導入新課，引入課題 首先提問：什么是“操作系統”？操作系統都有哪些？目前人們最常用的操作系統是什么？Windows家族的發展史？Windows它為何會如此受歡迎？

（二）、講授新內容

讓學生自己先看書并作出總結，學生小組討論，在教師的指導下，就教材的重點難點提出問題、分析問題并解決問題，針對學生提出的問題，老師再做出相應的補充。

1、操作系統概述：

⑴、概念：對計算機全部硬件資源和軟件資源進行統一管理、統一調度和統一分配的機構。

⑵、功能：處理器管理、存儲管理、設備管理、文件系統管理和用戶接口管理，同時起連接計算機和用戶的作用。

2、常見的操作系統：

⑴、DOS操作系統：它由IBM公司最先開發的，對硬件平臺要求較低，是一個單任務、字符界面的操作系統。⑵、Windows操作系統：是一個圖形界面窗口式多任務操作系統，也是最常用的操作系統。

⑶、NIUX操作系統：提供多任務多用戶的操作系統，它能實現遠程通信、并行處理，資源分配上有了更廣闊的前景，但使用不方便。

⑷、Linux操作系統：其功能與Windows操作系統相類似，與UNIX系統兼容，支持所有的硬件平臺，是一個命令式的操作系統。

3、Windows操作系統的發展： 1990年Microsoft公司推出Windows 3.0、1995年Microsoft公司推出了Windows 95、1999年Microsoft公司推出了Windows 98、2000年Microsoft公司推出Windows 2000、2001年Microsoft公司推出了2000年Microsoft公司推出、2003年Microsoft公司推出了Windows 2003，但大家都在使用的Windows XP；

4、Windows操作系統的特點：

⑴、直觀、圖形化的各種環境

⑵、靈活方便的操作方式

⑶、多任務處理方式

⑷、支持長文件文明

⑸、即插即用的硬件支持

⑹、豐富多彩的媒體功能

⑺、強大的網絡功能

（三）課后教學鞏固

1、教師總結：帶著學生總結操作系統的概念、分類、功能及常用的操作系統。

2、學生總結：回顧一下本節課學到了什么，還有什么地方不明白的需要補充的。

3、布置課后練習：了解Windows操作系統的基本操作，并將自己的操作過程截圖作為課后作業上交。

第五篇：計算機操作系統總結

虛擬存儲器應用研究

虛擬存儲器是具有請求調入功能和置換功能，能僅把作業的一部分裝入內存便可運行作業的存儲器系統，它能從邏輯上對內存容量進行擴充的一種虛擬的存儲器系統。其邏輯容量由內存和外存容量之和所決定，其運行速度接近于內存速度，而每位的成本卻又接近于外存。可見，虛擬存儲技術是一種性能非常優越的存儲器管理技術，故被廣泛地應用于大、中、小型機器和微型機中。

虛擬內存作用

內存在計算機中的作用很大，電腦中所有運行的程序都需要經過內存來執行，如果執行的程序很大或很多，就會導致內存消耗殆盡。為了解決這個問題，運用了虛擬內存技術，即拿出一部分硬盤空間來充當內存使用，當內存占用完時，電腦就會自動調用硬盤來充當內存，以緩解內存的緊張。

為了給用戶提供更大的隨機存取空間而采用的一種存儲技術。它將內存與外存結合使用，好像有一個容量極大的內存儲器，工作速度接近于主存，每位成本又與輔存相近，在整機形成多層次存儲系統。

虛擬存儲器的特征

離散性：指在內存分配時采用離散的分配方式，它是虛擬存儲器的最基本的特征。

多次性：指一個作業被分成多次調入內存運行，即在作業運行時沒有必要將其全部裝入，只須將當前要運行的那部分程序和數據裝入內存即可。多次性是虛擬存儲器最重要的特征。

對換性：指允許在作業的運行過程中在內存和外存的對換區之間換進、換出。

虛擬性：指能夠從邏輯上擴充內存容量，使用戶所看到的內存容量遠大于實際內存容量

工作過程

虛擬存儲器是由硬件和操作系統自動實現存儲信息調度和管理的。它的工作過程包括6個步驟：①中央處理器訪問主存的邏輯地址分解成組號a和組內地址b，并對組號a進行地址變換，即將邏輯組號a作為索引，查地址變換表，以確定該組信息是否存放在主存內。②如該組號已在主存內，則轉而執行④；如果該組號不在主存內，則檢查主存中是否有空閑區，如果沒有，便將某個暫時不用的組調出送往輔存，以便將這組信息調入主存。③從輔存讀出所要的組，并送到主存空閑區，然后將那個空閑的物理組號a和邏輯組號a登錄在地址變換表中。④從地址變換表讀出與邏輯組號a對應的物理組號a。⑤從物理組號a和組內字節地址b得到物理地址。⑥根據物理地址從主存中存取必要的信息。調度方式

調度方式有分頁式、分段式、段頁式3種。頁式調度是將邏輯和物理地址空間都分成固定大小的頁。主存按頁順序編號，而每個獨立編址的程序空間有自己的頁號順序，通過調度輔存中程序的各頁可以離散裝入主存中不同的頁面位置，并可據表一一對應檢索。頁式調度的優點是頁內零頭小，頁表對程序員來說是透明的，地址變換快，調入操作簡單；缺點是各頁不是程序的獨立模塊，不便于實現程序和數據的保護。段式調度是按程序的邏輯結構劃分地址空間，段的長度是隨意的，并且允許伸長，它的優點是消除了內存零頭，易于實現存儲保護，便于程序動態裝配；缺點是調入操作復雜。將這兩種方法結合起來便構成段頁式調度。在段頁式調度中把物理空間分成頁，程序按模塊分段，每個段再分成與物理空間頁同樣小的頁面。段頁式調度綜合了段式和頁式的優點。其缺點是增加了硬件成本，軟件也較復雜。大型通用計算機系統多數采用段頁式調度。

頁式調度

頁式虛擬存儲系統中，虛地址空間被分成等長大小的頁，稱為邏輯頁；主存空間也被分成同樣大小的頁，稱為物理頁。相應地，虛地址分為兩個字段：高字段為邏輯頁號，低字段為頁內地址（偏移量）；實存地址也分兩個字段：高字段為物理頁號，低字段為頁內地址。通過頁表可以把虛地址（邏輯地址）轉換成物理地址。在大多數系統中，每個進程對應一個頁表。頁表中對應每一個虛存頁面。有一個表項，表項的內容包含該虛存頁面所在的主存頁面的地址（物理頁號），以及指示該邏輯頁是否已調入主存的有效位。地址變換時，用邏輯頁號作為頁表內的偏移地址索引頁表（將虛頁號看作頁表數組下標）并找到相應物理頁號，用物理頁號作為實存地址的高字段，再與虛地址的頁內偏移量拼接，就構成完整的物理地址。現代的中央處理機通常有專門的硬件支持地址變換。

段式調度

段是按照程序的自然分界劃分的長度可以動態改變的區域。通常，程序員把子程序、操作數和常數等不同類型的數據劃分到不同的段中，并且每個程序可以有多個相同類型的段。在段式虛擬存儲系統中，虛地址由段號和段內地址（偏移量）組成。虛地址到實主存地址的變換通過段表實現。每個程序設置一個段表，段表的每一個表項對應一個段。段式虛擬存儲器有許多優點： ①段的邏輯獨立性使其易于編譯、管理、修改和保護，也便于多道程序共享。②段長可以根據需要動態改變，允許自由調度，以便有效利用主存空間。段式虛擬存儲器也有一些缺點： ①因為段的長度不固定，主存空間分配比較麻煩。②容易在段間留下許多外碎片，造成存儲空間利用率降低。③由于段長不一定是2的整數次冪，因而不能簡單地像分頁方式那樣用虛地址和實地址的最低若干二進制位作為段內偏移量，并與段號進行直接拼接，必須用加法操作通過段起址與段內偏移量的求和運算求得物理地址。因此，段式存儲管理比頁式存儲管理方式需要更多的硬件支持。

段頁式調度

段頁式虛擬存儲器是段式虛擬存儲器和頁式虛擬存儲器的結合。實存被等分成頁。每個程序則先按邏輯結構分段，每段再按照實存的頁大小分頁，程序按頁進行調入和調出操作，但可按段進行編程、保護和共享。它把程序按邏輯單位分段以后，再把每段分成固定大小的頁。程序對主存的調入調出是按頁面進行的，但它又可以按段實現共享和保護，兼備頁式和段式的優點。缺點是在映象過程中需要多次查表。在段頁式虛擬存儲系統中，每道程序是通過一個段表和一組頁表來進行定位的。段表中的每個表目對應一個段，每個表目有一個指向該段的頁表起始地址及該段的控制保護信息。由頁表指明該段各頁在主存中的位置以及是否已裝入、已修改等狀態信息。如果有多個用戶在機器上運行，多道程序的每一道需要一個基號,由它指明該道程序的段表起始地址。虛擬內存的訪問

虛存空間的用戶程序按照虛地址編程并存放在輔存中。程序運行時，由地址變換機構依據當時分配給該程序的實地址空間把程序的一部分調入實存。每次訪存時，首先判斷該虛地址所對應的部分是否在實存中：如果是，則進行地址轉換并用實地址訪問主存；否則，按照某種算法將輔存中的部分程序調度進內存，再按同樣的方法訪問主存。由此可見，每個程序的虛地址空間可以遠大于實地址空間，也可以遠小于實地址空間。前一種情況以提高存儲容量為目的，后一種情況則以地址變換為目的。后者通常出現在多用戶或多任務系統中：實存空間較大，而單個任務并不需要很大的地址空間，較小的虛存空間則可以縮短指令中地址字段的長度。