西安交通大学操作系统原理课件第三章

西安交通大学操作系统原理课件第三章目录CONTENTS进程管理内存管理文件系统输入输出系统01进程管理进程定义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。进程特征动态性、独立性、制约性、有序性。进程与程序的关系程序是静态的，进程是动态的；程序是永存的，进程是暂时的；程序是独立的，进程是相关的。进程概念030201进程已获得除CPU之外的其他所需资源，等待分配CPU。就绪状态运行状态阻塞状态终止状态进程占用CPU，执行指令。进程等待某个条件成立或某个资源到来才能继续执行。进程执行完毕或异常结束。进程状态通过系统调用创建新进程，终止已存在的进程。创建与终止进程因等待资源而自动进入阻塞状态，等待条件满足后被唤醒。阻塞与唤醒将进程从内存移到外存或从外存移到内存。挂起与激活中断当前正在执行的进程，转而执行新进程。进程切换进程控制02内存管理内存容量指计算机中可用的物理存储空间的大小，通常以字节（Byte）为单位。内存地址计算机中每个数据项都有一个唯一的地址，用于标识该数据项在内存中的位置。内存计算机中用于存储数据和指令的物理空间，分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。内存概念静态内存分配在程序编译时分配内存，通常在程序的声明部分进行。动态内存分配在程序运行时根据需要分配内存，通过指针和内存管理函数实现。内存碎片动态分配的内存通常是不连续的，导致内存碎片的产生，影响内存的利用率。内存分配内存越界指访问了不应该访问的内存区域，可能导致程序崩溃、数据损坏或安全漏洞。段式保护将内存分为不同的段，每个段有不同的访问权限，通过段式保护机制实现内存的保护。内存保护机制操作系统提供内存保护机制，确保每个进程只能访问自己的内存空间，防止非法访问和数据冲突。内存保护03文件系统123文件是存储在外部介质上的一组相关信息的集合。文件文件名是用来标识文件的符号，由用户自定义。文件名根据文件的内容和用途，可以将文件分为不同的类型，如文本文件、图像文件、音频文件、视频文件等。文件类型文件概念顺序文件顺序文件是按照文件中元素的顺序进行存储和访问的文件。索引文件索引文件是一种通过建立索引表来快速访问文件的文件结构。散列文件散列文件是一种通过将元素的关键字哈希到文件中相应的位置来存储和访问文件的文件结构。文件结构访问控制列表是一种常见的访问控制机制，它通过将用户或用户组与相应的权限相关联来实现对文件的访问控制。访问控制列表常见的权限类型包括读权限、写权限、执行权限等。权限类型文件访问控制04输入输出系统03数据处理方式数据处理方式包括实时的和非实时的两种，实时处理要求数据传输和处理的速度足够快，以满足外部设备的实时需求。01输入输出系统输入输出系统是计算机系统中负责与外部设备进行交互的子系统，实现数据的输入、输出和处理。02数据传输方式数据传输方式包括串行和并行两种，其中并行传输指同时传输多个数据位，而串行传输则是一个接一个地传输数据位。输入输出概念输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等，用于将用户输入的数据传输给计算机。输入设备输出设备包括显示器、打印机、音响等，用于将计算机处理后的数据输出给用户。输出设备存储设备包括硬盘、U盘、光盘等，用于存储数据和程序。存储设备输入输出设备输入输出控制方式DMA方式是指设备与内存之间直接进行数据交换，不需要CPU的参与，从而提高数据传输的效率。DMA（DirectMemoryAccess）方式程序查询方式是指程序通过读取设备的状态寄存器来查询设备的状态，从而控制