《作业系统导论》课件

《作业系统导论》ppt课件目录作业系统概述作业系统的基本组件作业系统的设计原理典型作业系统介绍作业系统的应用与发展趋势01作业系统概述作业系统是计算机系统中用于管理和控制作业运行的软件，它负责分配和调度系统资源，控制作业的运行流程，并提供用户界面和交互功能。作业系统的主要功能包括作业调度、资源管理、进程管理、内存管理等，以确保计算机系统的效率和可靠性。定义与功能功能定义03提供用户友好界面作业系统提供用户友好的界面和交互功能，使用户能够方便地使用计算机系统。01提高系统效率作业系统通过合理的调度和资源分配，能够提高计算机系统的效率和吞吐量。02保证系统可靠性作业系统能够监控和管理系统的运行状态，及时发现和解决故障，保证系统的可靠性和稳定性。作业系统的重要性早期的作业系统采用批处理方式，用户需要将作业提交到系统中，等待系统处理完成后再获取结果。早期作业系统随着计算机技术的发展，出现了分时作业系统，它允许多个用户同时与系统交互，提高了系统的利用率和响应速度。分时作业系统实时作业系统主要用于控制和监控实时任务，它要求系统能够快速响应外部事件并做出处理。实时作业系统随着计算机网络技术的发展，出现了分布式和网络化作业系统，它能够实现资源共享和协同工作。分布式和网络化作业系统作业系统的历史与发展02作业系统的基本组件进程是程序的一次执行，是系统进行资源分配和调度的基本单位。进程概念进程状态进程控制进程具有就绪、运行、阻塞三种基本状态，以及创建、终止等过渡状态。通过进程创建、终止、阻塞、唤醒等操作，实现对进程的控制。030201进程管理内存分区将内存划分为多个分区，每个分区用于存储不同类型的数据。内存分配根据进程需要，为其分配相应的内存空间。内存保护确保每个进程只能访问其分配到的内存空间，防止越界访问。内存管理文件是存储在外部介质上的数据的逻辑组织形式。文件概念根据用途和访问方式，文件可分为普通文件、目录文件、特殊文件等。文件分类包括文件的创建、删除、打开、关闭、读写等操作。文件操作文件系统设备分类根据功能和特点，设备可分为字符设备和块设备两类。I/O设备分配根据需要，为进程分配相应的I/O设备。I/O控制方式包括程序直接控制、中断控制、通道控制等。输入/输出管理作业调度按照一定的算法，从作业队列中选择作业装入内存。进程调度按照一定的算法，从就绪队列中选择进程占用处理器。调度算法包括先来先服务、最短作业优先、优先级调度等算法。作业调度与进程调度03作业系统的设计原理将复杂的系统自上而下逐层分解，每一层只关注于某一方面的具体细节。分层设计定义用户接口层、命令处理层、文件系统层、存储管理层、磁盘驱动器层等。作业系统的层次划分降低系统复杂性、提高可维护性、增强可扩展性。分层设计的优点分层设计123将系统划分为一系列独立的功能模块，每个模块完成特定的功能。模块化设计定义模块间的接口明确、模块内部高聚合、模块间低耦合。模块化设计的原则实现不同的功能模块，如进程管理、内存管理等，便于代码的复用和维护。模块化设计在作业系统中的应用模块化设计数据抽象定义01通过提供抽象的数据类型和操作，隐藏底层实现细节，只展现必要的信息。数据抽象的优点02简化复杂问题、提高安全性、隐藏实现细节。数据抽象在作业系统中的应用03通过抽象的数据类型和操作，提供统一的接口给上层使用，隐藏底层实现的复杂性。数据抽象并发与同步定义并发指多个任务同时执行，同步指对共享资源的访问控制和协调。并发与同步的必要性多任务环境下，避免资源冲突和数据不一致性。并发与同步在作业系统中的应用实现多任务同时运行、协调不同任务间的资源访问、保证数据一致性和完整性。并发与同步04典型作业系统介绍自由与开放总结词UNIX/Linux系统是一种开源的操作系统，其源代码可自由获取和修改。它广泛应用于服务器、嵌入式设备和移动设备等领域，具有高度的可定制性和灵活性。详细描述UNIX/Linux系统总结词：安全可靠详细描述：UNIX/Linux系统具有强大的安全机制，包括用户权限管理、访问控制和防火墙等，能够有效地抵御恶意攻击和保护系统资源。UNIX/Linux系统总结词命令行界面详细描述UNIX/Linux系统的命令行界面是其核心特征之一，用户可以通过命令行执行各种系统操作和程序管理任务，具有高效和灵活的特点。UNIX/Linux系统UNIX/Linux系统总结词丰富的软件生态详细描述由于UNIX/Linux系统的开源特性，它拥有庞大的软件生态，用户可以从开源社区获取各种免费和开源软件，满足各种需求。总结词：易用性详细描述：Windows系统具有直观的用户界面和丰富的功能，使得普通用户可以轻松地使用计算机进行各种操作。Windows系统Windows系统总结词：兼容性详细描述：Windows系统拥有广泛的硬件和软件兼容性，使得用户可以方便地使用各种硬件设备和软件应用。总结词：企业应用详细描述：Windows系统在企业应用中占据主导地位，其强大的桌面和服务器解决方案广泛应用于各类企业和组织。Windows系统Windows系统总结词：游戏娱乐详细描述：Windows系统拥有庞大的游戏娱乐资源，包括各种游戏软件、游戏平台和多媒体应用等，满足用户的娱乐需求。总结词：设计美学详细描述：MacOS系统以其独特的设计美学和用户体验而闻名，其用户界面简洁、美观，使用户可以享受愉悦的计算机使用体验。MacOS系统VS总结词：硬件整合详细描述：MacOS系统与苹果公司的硬件设备紧密整合，为用户提供了一体化的使用体验，同时保证了系统的稳定性和安全性。MacOS系统MacOS系统专业领域应用总结词MacOS系统在音频、视频、图形和设计等专业领域有着广泛的应用，其高效的工作流程和专业的工具软件深受专业人士的喜爱。详细描述创意产业支持MacOS系统对创意产业提供了全面的支持，包括各种设计软件、音乐制作和视频剪辑工具等，激发用户的创造力。总结词详细描述MacOS系统总结词：移动优先详细描述：Android系统是一种移动操作系统，其设计理念是移动优先，强调便携性和用户体验。它广泛应用于智能手机和平板电脑等移动设备。Android系统总结词开源与定制要点一要点二详细描述Android系统采用开源模式，允许厂商根据需要进行定制化开发。这使得Android设备具有多样性和创新性。Android系统总结词丰富的应用生态详细描述Android系统拥有庞大的应用生态，用户可以从GooglePlay商店或其他第三方应用商店获取各种应用程序，满足各种需求。Android系统云服务集成总结词Android系统与各种云服务紧密集成，如GoogleDrive、Dropbox等，方便用户同步数据和实现多设备间的无缝连接。详细描述Android系统05作业系统的应用与发展趋势总结词云计算是作业系统的重要应用领域，提供了弹性可扩展的计算资源，支持各种应用和服务的运行。详细描述云计算利用虚拟化技术将物理硬件资源虚拟化为云服务，实现了资源的动态管理和按需分配。作业系统在云计算中负责任务的调度、资源的分配和管理，确保云计算环境的稳定、高效运行。在云计算中的应用大数据处理需要大规模的计算和存储资源，作业系统在大数据处理中发挥着关键作用。总结词作业系统通过对大数据任务进行合理的调度和资源分配，能够提高大数据处理的效率和质量。同时，作业系统还提供了数据存储和管理的功能，支持数据的持久化和备份恢复。详细描述在大数据处理中的应用总结词物联网场景下的设备多样性和数据复杂性对作业系统提出了更高的要求。详细描述作业系统在物联网中负责管理和调度大量的设备和应用，实现设备的接入和控制。同时，作业系统还需要处理物联网数据，提供数据分析和挖掘的功能，支持智能决策和预测