新编计算机导论 课件 6-1 操作系统-2

数据管理新编计算机导论1操作系统操作系统的功能01操作系统的计算思维02本节CAPACITY内容3操作系统的功能操作系统的功能主要有处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口五个方面。1.3操作系统的功能操作系统CPU管理存储管理文件管理设备管理用户接口管理各种软件使用CPU管理各种软件使用内存各种信息的物理存储与处理与计算机相连接的各设备的管理方便用户使用操作系统4处理器管理进程控制进程同步进程通信进程调度先来先服务、最短作业优先、循环调度等在传统的多道程序环境下，处理器的分配和运行都是以进程为基本单位，因此对处理器的管理可归结为对进程的管理，主要任务就是对处理器的分配和调度进行管理，以使处理器资源得到有效利用，主要含以下方面：1.3操作系统的功能2024/3/45存储管理存储管理的主要对象是内存，所有程序在执行时都存储在内存中，这些程序引用的数据同样也需要存储于内存，以便程序访问帕金森定律：“存储器有多大，程序就会有多大”目前一台普通的家用计算机的内存容量都已远超20世纪60年代全世界最大的大型计算机IBM7094（内存容量为1MB）1.3操作系统的功能6存储管理内存分配内存保护地址映射内存扩充存储管理的主要任务是为多道程序的运行提供良好的环境，提高内存利用率，方便进程并发执行，为用户使用存储器提供方便，主要有四方面功能：1.3操作系统的功能7设备管理完成用户的I/O请求为用户进程分配所需的I/O设备，完成指定的I/O操作提高CPU和I/O设备的利用率提高I/O速度方便用户使用I/O设备设备管理是指对除CPU和内存以外的所有I/O设备的管理，主要任务可分为两个方面，即1.3操作系统的功能缓冲管理设备分配设备驱动虚拟设备8文件管理文件存储空间管理目录管理处理器管理、存储管理和设备管理都属于操作系统对硬件资源的管理，对软件资源进行管理是其另一项重要功能软件资源通常以文件的形式存放在磁盘或其它外部存储介质上，因此软件管理主要表现为文件管理，包括：文件的读写管理存取控制1.3操作系统的功能9文件管理操作系统对文件的管理就是根据用户要求实现信息的按文件名存取格式：[路径]主文件名.扩展名例如：D:\娱乐\Amuse.avi扩展名表示了文件的类型1.3操作系统的功能10用户接口命令接口图形用户接口程序接口为方便用户使用操作系统，屏蔽了计算机硬件的操作细节，用户通过接口使用计算机，包括：1.3操作系统的功能11操作系统的计算思维操作系统的各种角色通常都围绕着一个中心思想，即“良好的共享”。操作系统本质上就是一组能够协同管理各种软硬件资源的复杂程序，这些资源通常由使用它们的程序共享。多个并发执行的程序共享内存、依次使用CPU、竞争使用I/O设备。操作系统则负责担任协调者，确保每个程序都能得到执行的机会。1.4操作系统的计算思维12处理器管理思维处理器（CPU）是计算机中最重要的资源，处理器管理的目标之一就是最大限度的发挥CPU性能并满足不同程序的运行需求。操作系统的处理器管理策略体现了良好的时间管理思维例如：如何在总体时间有限的情况下有效分配时间，使得考研课程的复习与大三阶段学业课程学习兼顾。CPU调度算法对于医院挂号问诊、列车调度、餐厅下单管理等诸多生产和生活领域都有很好的借鉴作用1.4操作系统的计算思维13存储管理思维分级存储现代计算机系统都采用了多级存储空间的管理模式，可将存储系统从上到下依次划分为：CPU寄存器→高速缓存→内存→磁盘缓存→固定硬盘→可移动存储设备。当CPU需要获取数据时，总是先访问速度最快的高层存储器，只有无法从中获取所需数据时才会访问低级存储器。1.4操作系统的计算思维14存储管理思维空间共享在内存中同时存放多个程序的效