《Java高级编程技术》课程改革项目-辽宁省高校实践教学管理与资源.doc

《》 研 究 报 告 辽宁工程技术大学软件学院 郭伟 2011年12月 操作系统是计算机领域中最活跃的学科之一，随着计算机体系结构和软件技术的发展，操作系统的应用层次和领域方向不断分化，对本学科的教学研究提出了更高要求。同时操作系统也是计算机系统的核心系统软件，专门控制和管理计算机系统中的各种软硬件资源，提供用户与计算机接口，是计算机相关专业一门核心专业基础课，其内容涉及理论、算法、技术、实现和应用等，其前序基础知识较多，集成高级程序设计语言、数据结构、计算机硬件原理、接口与外设、计算机体系结构等多种不同门类的计算机专业知识，作为一门承上启下的基础课程，在计算机专业课程体系中扮演者核心重要角色。 本项目针对目前存在的问题从改进课程内容体系、教学方法实践证明2011年12月第二章 进程管理 并发进程基本特征及五状态演示动画制作 【知识点】：进程的特征与状态 1. 进程的特征 1) 结构性 结构特征通常的程序是不能并发执行的。为使程序(含数据)能独立运行，应为之配置一进程控制块，即PCB(Process Control Block)；而由程序段、相关的数据段和PCB三部分便构成了进程实体。 所谓创建进程，实质上是创建进程实体中的PCB；而撤消进程，实质上是撤消进程的PCB 2) 动态性 进程的实质是进程实体的一次执行过程，因此，动态性是进程的最基本的特征。动态性还表现在：“它由创建而产生，由调度而执行，由撤消而消亡” 3) 并发性 4) 独立性 5) 异步性 2. 进程的状态 1) 进程的三种基本状态及其之间的相互转换 图1-1 进程三状态转换图 2) 进程的五种基本状态及其之间的相互转换 图1-2 进程五状态转换图 【研究目标】：采用动画演示教学方式，使学生形象生动理解进程状态转换过程，让抽象的、静止的知识点动起来、形成“板书+多媒体+动画演示”一套体现“动、静”结合教学模式 【成果展示】： 第三章 处理机调度与死锁 具有高低两级调度队列模型演示动画制作 【知识点】： 1.低级调度队列模型 低级调度(Low Level Scheduling)：称为进程调度或短程调度(ShortTerm Scheduling)，它所调度的对象是进程(或内核级线程)。进程调度是最基本的一种调度，在多道批处理、分时和实时三种类型的OS中，都必须配置这级调度。 图 3-1 仅具有进程调度的调度队列模型 2.具有高低两级调度队列模型 高级调度：根据作业控制块中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源。然后再将新创建的进程插入就绪队列，准备执行。因此，有时也把作业调度称为接纳调度(Admission Scheduling)。 图 3-2　具有高、低两级调度的调度队列模型 基于时间片轮转调度算法动画制作 【知识点】：基于时间片的轮转调度算法 基本原理：系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列，每次调度时，把CPU分配给队首进程，并令其执行一个时间片。时间片的大小从几ms到几百ms。当执行的时间片用完时，由一个计时器发出时钟中断请求，调度程序便据此信号来停止该进程的执行，并将它送往就绪队列的末尾；然后，再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间片。这样就可以保证就绪队列中的所有进程在一给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。换言之，系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。 图3-3 基于时间片的轮转调度算法模型 Dijkstra银行家算法动画制作 【知识点】： 1.银行家算法思想： 　 设Request i是进程Pi的请求向量，如果Request i[j]=K，表示进程P i需要K个R j类型的资源。当P i发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： 　 　(1) 如果Request i[j]≤Need[i,j]，便转向步骤(2)；否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 　　 (2) 如果Requesti[j]≤Available[j]，便转向步骤(3)；否则，表示尚无足够资源，Pi须等待。 　 (3) 系