《操作系统基础知识》课件

《操作系统基础知识》ppt课件目录操作系统概述进程管理内存管理文件系统设备管理操作系统概述01操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机硬件和应用程序的资源，提供用户与计算机交互的界面。总结词操作系统是计算机系统中的重要组成部分，它负责管理计算机的硬件和软件资源，包括CPU、内存、磁盘、网络等。操作系统还负责调度和分配资源，以及控制和管理计算机系统的运行。此外，操作系统还提供用户与计算机交互的界面，使用户能够方便地使用计算机。详细描述操作系统的定义与功能操作系统的分类总结词：根据不同的分类标准，可以将操作系统分为多种类型，如批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等。详细描述：根据不同的分类标准，操作系统可以分为多种类型。根据处理方式的不同，可以分为批处理操作系统和分时操作系统。批处理操作系统将作业放入磁带或磁盘中，由操作系统统一处理，这种方式适合于大规模、大批量的数据处理。分时操作系统允许多个用户同时通过终端与计算机交互，每个用户觉得自己是独占计算机的。根据实时性的要求，可以分为实时操作系统和分时操作系统。实时操作系统要求计算机能在确定的时间内对外部输入做出响应，适合于控制和实时处理领域。此外，根据网络通信的要求，还可以分为网络操作系统和分布式操作系统等。总结词操作系统的基本特征包括并发性、共享性、虚拟性和不确定性。详细描述并发性是指操作系统能够同时处理多个任务或事件，这些任务或事件可以在不同的进程或线程中运行。共享性是指操作系统中的资源可以被多个进程共享，从而实现资源的有效利用和减少不必要的浪费。虚拟性是指操作系统通过技术手段将物理实体或资源转化为逻辑上的表示，使用户或应用程序能够方便地使用和管理这些资源。不确定性是指操作系统在处理异步事件时可能会遇到不确定的情况和结果，需要采取相应的措施来处理和应对。操作系统的基本特征进程管理02进程的概念与状态进程是程序的一次执行过程，具有动态性、独立性和制约性。进程的状态包括新建、就绪、运行和阻塞等。总结词进程是程序在计算机上的一次执行过程，它包括程序代码、数据和系统资源。进程的状态会随着其执行情况而发生变化，如新建状态表示进程正在被创建，就绪状态表示进程已准备好运行，运行状态表示进程正在占用CPU，阻塞状态表示进程等待某个事件发生。详细描述总结词进程可以通过系统调用或创建新进程命令来创建，进程的终止可以通过正常结束或异常结束来实现。详细描述进程的创建可以通过系统调用或创建新进程命令来实现，如Linux中的fork()函数。进程的终止可以通过正常结束和异常结束来实现，正常结束是指进程正常完成或主动退出，异常结束是指由于某种原因导致进程异常终止。进程的创建与终止总结词进程同步是解决多个进程并发执行时可能出现的问题，进程间通信是实现进程间信息交换和协同工作的手段。详细描述进程同步是为了解决多个进程并发执行时可能出现的问题，如竞争条件、死锁等。常见的同步机制有信号量、消息队列、共享内存等。进程间通信是实现进程间信息交换和协同工作的手段，常见的通信方式有管道、消息传递、共享内存等。进程的同步与通信总结词进程优先级是根据进程的重要性和紧迫程度来确定的，操作系统的调度器根据优先级来选择下一个要运行的进程。要点一要点二详细描述进程的优先级是根据其重要性和紧迫程度来确定的，高优先级的进程会比低优先级的进程获得更多的CPU时间。操作系统的调度器根据优先级来选择下一个要运行的进程，选择的原则包括短作业优先、响应比最高优先等。调度器会不断地从就绪队列中选择优先级最高的进程来运行，以满足系统的响应时间和吞吐量要求。进程的优先级与调度内存管理0301内存的分配02内存的回收操作系统负责将内存分配给进程，通常基于进程的需求和优先级。分配方式包括静态和动态分配。当进程完成或释放资源时，操作系统需要回收分配给该进程的内存，以便重新分配给其他进程。内存的分配与回收将内存划分为固定大小的分区，每个分区分配给一个进程。优点是简单，但容易导致内存浪费。固定分区根据进程大小动态创建和调整分区大小。可以提高内存利用率，但管理复杂。动态分区内存的分区管理将内存划分为固定大小的页，每个页可以存储一个进程的一部分。通过页面置换算法解决内存不足问题。当内存不足时，选择一个页面置换出内存，以便为新页面腾出空间。常见的算法有先进先出、最近最少使用等。内存的页式管理页面置换算法分页存储分段存储将内存划分为多个段，每个段存储一个进程的一部分。段的大小可以动态调整，提高了灵活性。段表记录每个段在内存中的位置和大小的信息，用于实现段的动态加载和卸载。内存的段式管理文件系统04010203文件系统是操作系统中用于管理文件存储和检索的软件和数据结构的集合。文件系统概念文件系统提供了一种组织、存储、检索和访问文件的方式，包括文件的创建、删除、修改、重命名等操作。文件系统功能根据不同的分类标准，文件系统可以分为不同的类型，如FAT32、NTFS、EXT4等。文件系统分类文件系统的概念与功能01文件存储介质文件存储介质包括硬盘、U盘、SD卡等，每种存储介质都有自己的特点和使用场景。02文件存储格式不同的文件类型需要不同的存储格式，如文本文件、图片文件、音频文件等。03文件存储容量随着技术的发展，文件的存储容量越来越大，可以存储更多的数据和信息。文件的存储结构目录结构是指文件系统中文件的组织方式，包括文件的命名、目录的层次结构等。目录结构概念常见的目录结构目录结构的优点常见的目录结构包括树形结构、网状结构等，不同的操作系统可能采用不同的目录结构。目录结构可以方便地管理文件，提高文件的检索效率和安全性。030201文件的目录结构访问控制是指对文件的读取、写入和执行等操作的权限控制，以保护文件的安全和完整性。访问控制概念访问控制策略包括基于用户、基于角色和基于任务等，可以根据实际需求选择不同的访问控制策略。访问控制策略访问控制的实现可以通过权限设置、加密等方式实现，以保证文件的安全性和保密性。访问控制的实现文件的访问控制设备管理05设备管理是对计算机系统中各类硬件设备的管理，包括对输入输出设备、外存储器、终端设备等的统一规划、分配、控制和维护。设备管理概念设备管理的主要功能包括设备的初始化、分配、使用、释放、缓冲管理、设备独立性等。设备管理功能设备管理的概念与功能设备的分类与标识设备分类根据设备性质的不同，可以将设备分为串行设备、并行设备、块设备和字符设备等。设备标识为了方便对设备的管理，每个设备都需要有一个唯一的标识，通常采用设备的物理地址或逻辑地址作为标识。VS设备的驱动程序是操作系统中用于控制和管理设备的软件，它直接与硬件交互，为用户提供操作设备的接口。驱动程序功能驱动程序的主要功能包括初始化设备、配置设备、控制设备运行、处理设备中断等。驱动程序