Vorschlag für
eine Unterrichtseinheit zur Vermittlung des Themas Nebenläufigkeit
Die Unterrichtseinheit steht unter der Überschrift
"Organisation nebenläufiger Prozesse". Es sollen dabei folgende Unterrichtsziele
verwirklicht werden:
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W1 Die Schüler kennen die
Begriffe Prozeß, Nebenläufigkeit und Parallelität und die
bei nebenläufigen Prozessen möglichen Konflikte (Störung
des Arbeitsablaufs bei gegenseitiger Beeinflussung in kritischen Abschnitten,
Verklemmung, Aushungern).
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W2 Sie kennen den Grundaufbau
von Petrinetzen und die darin geltenden Schaltregeln.
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W3 Sie kennen Schloßvariable
und Semaphore als Programmiertechniken zur Vorbeugung von Konflikten bei
nebenläufigen Prozessen.
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K1 Die Schüler können
Petrinetze interpretieren und an Problemstellungen anpassen.
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K3 Sie können Schloßvariable
in ihrer einfachsten Form in Pascal programmieren.
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K2 Sie können die Lösung
mit Schloßvariablen und die mit Semaphoren vergleichen und bewerten.
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Ü Die Schüler gewinnen
die Einsicht, daß Nebenläufigkeit eigentlich natürlicher
ist, als Sequentialität und daß nur die Beherrschung nebenläufiger
Prozesse es möglich machen wird, die erwünschte weitere Leistungssteigerung
der IV-Anlagen ermöglichen wird. Dadurch sollen die Schüler für
die doch sehr thoeretische und schwierige Behandlung der Parallelarchitekturen
und der IV in Netzen vorbereitet werden.
Unterrichtsablauf:
1.Stunde: Einführung
in das Stoffgebiet, Vermittlung der Begriffe Prozeß, Nebenläufigkeit
und Parallelität
2.Stunde: Konflikte, die bei
nebenläufigen Prozessen auftreten können
3.Stunde: Einführung
Petrinetze
4.+5.Stunde: Übungen
zu Petrinetzen
6.Stunde: Programmierprojekt:
Wie vermitteln wir dem Rechner die Schaltregeln für Petrinetze?
7.Stunde: Auswertung des Programmierprojektes-theoretische
Refexion Schloßvariable, Vergleichende Gegenüberstellung zu
Semaphoren
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