计算机操作系统教案12076new

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1、分组学习请求分页分段存储管理方式课题：请求时分页存储管理方式日期2012.6.28协作小组四人一组进行小组讨论，共分为八个小组划分依据：分组人员依据：分组成员按照学习能力以及学习环境：配备多媒体的教室，同时还有任课老师的适当的指导，引导学生开展思维。任务：（1）教师提前分好组，下达任务。（2）根据课程要求，进行有针对性的讨论，共同进行学习活动。（3）写小组报告，有效交流，进行课程评价。一．教学目的及要求理解页表和段表的概念及构成，初步领会请求式分页分段的特征掌握和熟练页面调入过程熟练掌握解决经典页面置换算法的典型算

2、法二·教学重点页表和段表的概念及其构成页表项解决经典页面置换算法教学难点熟练页面策略页面置换算法的经典算法三．【课程设计思路】1.本课程的设计过程，主要注重学生的实践能力和思维能力。给学生时间和空间，在老师的带领下让学生掌握请求式分页、分段存储。2.在学习中，学生要展开思维，体会，理解，思考。学生通过小组讨论完成实践任务。老师起引导作用，老师提供给充分的资源，由学生自主完成学习任务。3.首先由老师讲解基本的知识点，在同学们理解的情况下，指导同学去操作，设置问题，在完成任务的过程中，学生讨论解决，最后有小组评价，老师

3、点评，对知识点也就理解的越透彻。合作学习活动框图引导反思，评价总结参与讨论，指出错误观察了解，合理引导创设情境，提出问题总结思想，方法得出讨论结果小组展开讨论明确小组任务尝试研究，主动探究针对问题，小组讨论反思过程，得出结论确定目标，明确问题学生活动活动环节教师活动四．教学过程【一】课程进展1.首先老师为学生介绍请求式分页存管理方式基本知识：相关内容有请求式分页存管理方式的概念以及相关的知识点。（1）分页原理：1）页：把逻辑地址空间划分为一些相等的片，成为页（Page）。2）块（页帧、页框）：把物理地址空间划分为和

4、页面大小相等的片，成为块（PageFrame）。通过适当的变换可以使逻辑空间的一页对应到物理空间的一块上。3）页面大小：2^n，目前一般为4KB划分原则：①不能太大：否则会造成碎片太大。②不能太小：否则页表太长。（2）地址结构：页号页内位移量W（3）页表：1）页表：在分页系统中，允许将进程的每一页离散地存储在内存的任一物理块中，但系统应能保证进程的正确运行，即能在内存中找到页面所对应的物理块。为此，系统为每个进程建立了一张页面映像表，简称页表(PageTable,PT)。2）页表的作用：页表中记录了逻辑地址和物理地

5、址的对应关系。页表的每一项称为页表项（PageTableEntry,PTE）（1）老师提出问题：基本的地址变换过程？（2）老师提出问题：页面的调入过程是？2.学生查阅相关资料，深入了解基本的知识点，初步计划小组活动。3.小组讨论：在老师的指引下，着手寻找生活中有关进程同步的实例，通过小组协作讨论，解决遇到的问题，进一步扩大对教师提供的资料的全面了解。（相关实例）4、某小组讨论的结果：Start获取欲执行指令的逻辑地址截取页号和页内地址越界检查检索页表、得到物理块号形成物理地址通过讨论得出的结论：基本的地址变换过程：

6、1）截取页号和页内地址：当进程要访问某个逻辑地址中的数据时，分页地址变换机构会自动将有效地址（相对地址）分为页号和页内地址。2）越界检查：在检索之前，首先将页号和页表长度进行比较，若页号长度大于或等于页表程度，则表示本次所访问的地址已超越进程的地址空间。于是，这一错误将被系统发现并产生越界错误。若未越界，则检索页表。3）检索页表：将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加，得到该表项在页表中的位置，于是得到该页的物理块号，将之装入物理地址寄存器中。4）物理地址的形成：与此同时，再将有效地址寄存器中的页内地址送入物理地址

7、寄存器的块内地址字段中。这样便完成了从逻辑地址到物理地址的转换。页表机制：页号物理块号状态位P访问字段A修改位M外存地址调页策略：1何时调入页面1）预调页策略Ð一次可调入多个页面Ð可采用一种以预测为基础的预调页策略，将那些预计在不久之后便会被访问到的页面预先调入内存。2）请求调页策略Ð发生缺页时，进程提出请求，OS将进程所需的页面调入内存。2从何处调入页面1）对换区：Ð对换区足够时，所有页面均在对换区Ð对换区相对不足时，将可能修改但要换出的页面调到对换区，等到要访问该页时，则从对换区调入2）文件区3）页面共享3页面

8、调入过程1）发生在进程所要访问的页面不在内存即缺页的情况下2）在该情况下，产生缺页中断，中断处理程序首先保护CPU环境、分析中断原因后，转入缺页中断处理程序。3）缺页中断处理程序通过查找页表，得到该页在外存的物理块后，进行内存能否容纳新页的判断。4）若能容纳，则启动磁盘I/O将所缺之页调入4）存，然后修改页表（填写该页在内存的位置、存在位置1）。并将该页写入