计算机操作系统操作系统第3章VIP

计算机操作系统操作系统第3章汇报人：202X-01-02contents目录操作系统概述进程管理内存管理文件系统输入输出系统01操作系统概述操作系统的定义操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计算机硬件和软件资源，为用户提供便利的操作界面和环境。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责协调和调度计算机系统中各个部件的工作，保证整个系统的稳定、高效运行。操作系统负责分配和管理计算机系统中的各种资源，如CPU、内存、磁盘空间、网络等。资源管理任务调度用户界面系统安全操作系统负责调度和分配计算机系统中的任务，保证各个任务能够得到及时、公平的处理。操作系统提供用户界面，使用户能够方便地与计算机系统进行交互。操作系统提供系统安全机制，保护计算机系统免受恶意攻击和破坏。操作系统的功能只能支持一个用户同时使用计算机系统。单用户操作系统支持多个用户同时使用计算机系统。多用户操作系统支持网络通信和资源共享，提供网络管理和服务功能。网络操作系统支持分布式计算和并行处理，能够协调和管理多个计算机系统。分布式操作系统操作系统的分类02进程管理总结词：基本概念详细描述：进程是计算机中的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。进程的定义总结词：状态转换详细描述：进程在运行过程中会经历三种状态，分别是运行状态、阻塞状态和就绪状态。这三种状态之间可以进行转换。进程的状态总结词创建与终止方式详细描述进程可以通过系统调用或创建新进程命令等方式创建，进程的终止则可以通过正常结束、异常结束或父进程调用结束命令等方式实现。进程的创建与终止同步与通信机制总结词进程同步是实现多个进程按照一定顺序执行的一种机制，而进程通信则是实现进程间传递信息的一种方式。常见的进程同步与通信机制有信号量、消息队列等。详细描述进程的同步与通信03内存管理提供高速的读写速度，用于存储运行中的程序和数据。随机存取存储器（RAM）存储固化的程序和数据，不可随意修改，但断电后数据不会丢失。只读存储器（ROM）比RAM读写速度更快的存储器，用于暂存CPU常用的数据和指令。高速缓存存储器（Cache）如硬盘、光盘等，用于永久存储大量数据和程序。辅助存储器（辅助存储器）内存的分类静态内存分配在编译时确定变量在内存中的位置和大小，程序运行期间位置和大小不变。动态内存分配在程序运行时根据需要动态地分配和释放内存空间。内存池预先分配一大块内存，然后以块为单位分配给程序使用，使用完毕后再回收整个块。内存的分配方式自动检测并清除不再使用的内存块，释放空间供其他程序使用。垃圾回收手动释放智能指针程序员需要手动释放不再使用的内存块，以避免内存泄漏。自动管理内存的生命周期，当指针超出作用域或重新赋值时，自动释放内存。030201内存的回收机制04文件系统文件系统文件系统的定义是指一种用于存储、检索和管理文件数据的软件系统。它提供了一种组织和管理计算机系统中数据的方式，使得用户可以方便地创建、读取、修改和删除文件。文件系统的功能文件系统主要负责文件的存储、检索和管理，包括文件的创建、读取、修改、删除、移动和重命名等操作。此外，文件系统还负责管理磁盘空间，以便有效地存储和检索数据。文件系统的结构文件系统通常采用树形结构来组织文件和目录。根目录是文件系统的起点，其他目录和文件都从根目录开始进行组织。这种结构使得用户可以方便地浏览和查找文件。文件系统的定义音频文件音频文件是一种以数字方式存储音频数据的文件。常见的音频文件格式包括MP3、WAV、AAC等。文本文件文本文件是一种常见的文件类型，它以字符形式存储数据。常见的文本文件格式包括TXT、DOC、PDF等。二进制文件二进制文件是一种以二进制格式存储数据的文件。这种文件类型通常用于存储程序、图片、音频和视频等数据。图像文件图像文件是一种以数字方式存储图像数据的文件。常见的图像文件格式包括JPG、PNG、BMP等。文件的分类顺序存储顺序存储是指将文件按照顺序一个接一个地存储在磁盘上。这种存储方式适用于顺序访问的文件，如文本文件和音频文件。随机存储随机存储是指将文件分散地存储在磁盘上的任意位置。这种存储方式适用于随机访问的文件，如二进制文件和图像文件。索引存储索引存储是指将文件的索引信息存储在磁盘上，而将实际数据存储在磁盘的其他位置。这种存储方式适用于大型文件的存储和管理。文件的存储方式访问控制列表是一种用于控制用户对文件的访问权限的机制。ACL列出了每个用户对文件的访问权限，如读、写、执行等。通过设置ACL，可以控制用户对文件的访问，从而保护文件的机密性和完整性。访问控制列表（ACL）用户身份验证是一种用于验证用户身份的机制。当用户尝试访问文件时，操作系统会要求用户提供有效的身份验证信息，如用户名和密码。只有通过身份验证的用户才能访问相应的文件。用户身份验证文件的访问控制05输入输出系统字符设备以字符为单位进行输入输出的设备，如键盘、鼠标、触摸屏等。块设备以数据块为单位进行输入输出的设备，如硬盘、U盘等。网络设备通过网络进行数据传输的设备，如网卡、调制解调器等。终端设备允许用户与计算机交互的设备，如显示器、打印机等。输入输出设备的分类1轮询方式操作系统不断检查设备的状态，一旦设备就绪，立即进行数据传输。中断方式当设备就绪时，向CPU发送中断信号，CPU响应中断后进行数据传输。DMA方式设备通过DMA控制器与内存直接交换数据，无需CPU的直接参与。I/O通道方式通道是一种专门处理输入输出的处理器，可以独立于CPU进行数据传输。输入输出设备的访问方式1输入输出设备的驱动程序设备驱动程序是操作系统的一部分，负责与设备硬件进行交互。设备驱动程序需