摘要：針對操作系統(tǒng)課程存在涉及面廣、實踐性強，很多概念和算法相當抽象，初學者不易理解的教學實際，在分析情景教學法、比喻教學法和理論聯(lián)系實際等教學方法的基礎上，本文提出在操作系統(tǒng)教學中使用多種教學法的觀點，結合授課實際，在操作系統(tǒng)課程教學中取得了生動形象的效果。
　　關鍵詞：操作系統(tǒng)；情景教學；比喻教學；理論聯(lián)系實際
　　
　　操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的基本組成部分。同樣，操作系統(tǒng)課程也是計算機教學的基本組成部分，是計算機專業(yè)的重要專業(yè)基礎課。操作系統(tǒng)作為計算機硬件和計算機用戶之間的中介，對下直接與硬件打交道，對上提供方便的用戶接口。操作系統(tǒng)課程涉及了計算機體系結構/硬件、軟件設計以及程序設計語言、數(shù)據(jù)結構和網(wǎng)絡等領域，具有實踐性強、涉及面廣和錯綜復雜等特點。其理論中的許多概念、算法相當抽象，導致初學者不易理解，從而難以掌握。
　　1多種教學方法在教學中的應用
　　1.1情景教學法
　　情景教學就是設計出一些真實性或準真實性的情形和景象[1]，為教學提供充足的實例，并活化所教授的知識。情景的生動與形象有助于學生把知識融于生動的情景之中，提高學習興趣。
　　教師可以在操作系統(tǒng)教學中精心安排的情景為線索，結合操作系統(tǒng)的功能，并在講解中對所涉及的算法和數(shù)據(jù)結構進行有針對性地介紹，把操作系統(tǒng)的工作流程串聯(lián)起來，使學生對操作系統(tǒng)有一個形象、系統(tǒng)的了解，從而進一步加深學生對操作系統(tǒng)知識的學習和掌握。
　　操作系統(tǒng)的工作之一就是控制程序的執(zhí)行，即負責啟動每個程序以及結束程序。
　　初學程序者，接觸到的第一個程序往往是簡單的hello程序。其源代碼如下：
　　#include
　　intmain()
　　{
　　printf("helloworld\");
　　return0;
　　}
　　對此，我們可以設計一個情景教學單元[2]，通過跟蹤hello程序的生命周期來學習操作系統(tǒng)的工作流程，hello的生命周期從它被程序員創(chuàng)建開始，包括運行、輸出簡單的消息，然后終止。
　　我們知道，源程序編輯好后，經(jīng)過預處理、編譯、匯編、鏈接等處理得到可執(zhí)行文件hello，并被存放到外存上。為了在Linux運行該可執(zhí)行文件，我們輸入它的文件名。
　　當用戶登錄進入Linux系統(tǒng)時，同時啟動一個shell進程。shell管理用戶與操作系統(tǒng)之間的交互，即：等待用戶輸入，向操作系統(tǒng)解釋用戶的輸入，并輸出操作系統(tǒng)的處理結果。
　　在命令提示符后輸入命令后，shell讀入這個命令行并對其進行解析，將它分解為詞。接著，shell檢查第一個詞是內(nèi)置命令還是磁盤上的可執(zhí)行程序。若是內(nèi)置命令，shell就在自己內(nèi)部執(zhí)行它。否則，shell將在路徑變量所指的目錄中查找這個程序。當用戶在鍵盤上鍵入hello并按回車后，shell在指定的目錄找到了hello的可執(zhí)行代碼，shell用fork創(chuàng)建一子進程來執(zhí)行它。之后，shell會執(zhí)行waitpid系統(tǒng)調(diào)用進入睡眠(或等待)狀態(tài)直至該子進程結束。
　　用fork創(chuàng)建的子進程是由父進程即shell進程的地址空間的復制組成。兩個進程都繼續(xù)執(zhí)行位于系統(tǒng)調(diào)用fork之后的指令，不同的是：對于新(子)進程，系統(tǒng)調(diào)用fork的返回值為0；而對于父進程，返回值為非零。調(diào)用fork后，子進程使用系統(tǒng)調(diào)用execlp。execlp將hello二進制代碼裝進內(nèi)存，消除了原來包含系統(tǒng)調(diào)用的程序的內(nèi)存映射，并從hello二進制代碼的起始處開始運行。
　　當hello子進程結束后，喚醒shell父進程，shell會根據(jù)需要報告程序的退出狀態(tài)。此時，屏幕上又會出現(xiàn)命令提示符，整個過程重頭開始。
　　通過情景教學，可以引出以下結論：進程是操作系統(tǒng)對運行程序的一種抽象，在一個系統(tǒng)上可以同時運行多個進程，而每個進程都好像在獨占地使用硬件，我們稱之為并發(fā)運行，從微觀看一個進程的指令和另一個進程的指令是交錯執(zhí)行的。操作系統(tǒng)實現(xiàn)這種交錯執(zhí)行的機制稱為上下文切換。操作系統(tǒng)保存進程運行所需的所有狀態(tài)信息，這種狀態(tài)就是上下文，比如PC和寄存器文件的當前值以及主存的內(nèi)容。在任何一個時刻，單處理機系統(tǒng)都只有一個進程正在運行。當操作系統(tǒng)把處理機控制權從當前進程轉移到某個新進程時，就會進行上下文切換，即保存當前進程的上下文、設置新進程的上下文，然后將控制權轉移到新進程，新進程開始執(zhí)行。
　　該情景形象地描述了操作系統(tǒng)的主要流程，讓學生對操作系統(tǒng)的功能有一個全面而系統(tǒng)的了解，增強了他們的學習積極性，因而有效地提高了教學效果。
　　1.2比喻教學法
　　比喻教學法[3]是一種打比方的方法，它將兩個本質上有異曲同工之處的事物相聯(lián)系。通常選擇一個學生熟悉的事物，將其引申至未知或抽象的事物，達到讓學生更好地認識新事物的目的。恰當?shù)谋扔饔袝r勝過千言萬語，它可以化難為易，讓人豁然開朗。
　　比喻教學法是一種有效的授課方法，可以使學生加深對概念的理解，激發(fā)學生的學習興趣，學習效果也會明顯改善，教學質量將會有很大提高。
　　在進程管理一章中，整型信號量機制中的wait操作，當信號量S≤0時，就會不斷地測試，該機制并未遵循“讓權等待”的準則，而使該進程處于“忙等”的狀態(tài)。因此引進了記錄型信號量機制：
　　type semaphore=record
　　value:integer;
　　L:list of process;
　　End
　　其中，s.value表示資源信號量，代表資源數(shù)目；S.L表示等待信號量鏈表，鏈接等待進程。其相應的wait(s)和signal(s)可描述為：
　　Procedure wait(s)
　　var S:Semaphore;
　　 begin
　　s.value:=s.value-1;
　　if s.value<0 then block(S.L);
　　end;
　　Procedure signal(s)
　　 var s:semaphore;
　　begin
　　s.value:=s.value+1;
　　if s.value≤0 then wakeu