操作系统讲稿ch9课件

操作系统讲稿ch9课件CATALOGUE目录进程管理内存管理文件系统设备管理系统调用进程管理01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。进程定义动态性、并发性、独立性、制约性。进程特征程序是静态的，进程是动态的；程序是一次性的，进程是反复执行的。进程与程序的区别进程概念就绪状态运行状态阻塞状态终止状态进程状态01020304进程已获得除CPU之外所需资源，等待分配CPU。进程占用CPU执行。进程等待某个条件成立，暂时无法继续执行。进程执行完毕或因出错而结束。进程控制系统为新进程分配资源，使其处于就绪状态。中断当前运行的进程，转而执行其他进程。协调多个进程的执行顺序和速度，以实现资源共享和互斥访问。进程间交换信息，协调合作完成任务。创建进程进程切换进程同步进程通信内存管理02

内存概念内存是计算机中用于存储数据和指令的物理设备，分为RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）等类型。内存容量指内存条可以存储的数据量，通常以MB（兆字节）或GB（吉字节）为单位。内存速度指内存读写数据的速度，通常以ns（纳秒）为单位，速度越快，计算机处理数据的能力越强。将物理内存划分为多个区域，每个区域可以独立管理，以提高内存利用率和管理效率。物理内存分区内存分页内存段式管理将内存划分为固定大小的页，每页可以独立分配和回收，实现内存的动态管理。将内存划分为多个段，每个段可以存储不同类型的数据和指令，实现内存的分类管理。030201内存分区为了防止不同程序之间的相互干扰和破坏，操作系统需要提供内存保护机制。内存保护机制通过设置不同的访问权限，限制程序对内存的读写操作，防止非法访问和数据泄漏。内存访问权限通过虚拟化技术将每个程序运行在独立的虚拟机中，实现内存的隔离和保护。内存隔离内存保护文件系统03总结词文件是存储在外部存储器上的数据集合，是操作系统进行信息管理的基本单位。详细描述文件是由数据块组成的，每个数据块都有一个唯一的地址，文件系统通过这些地址对数据进行访问。文件可以用来存储程序、数据、文档等，是计算机中信息存储和管理的重要手段。文件概念总结词文件结构是指文件的组织形式，包括文件的逻辑结构和物理结构。详细描述文件的逻辑结构是指文件内容的组织形式，如顺序结构、链式结构等。文件的物理结构是指文件在存储介质上的存储方式，如连续存储、链接存储等。不同的文件结构有不同的优缺点，应根据实际需求选择合适的文件结构。文件结构文件访问是指对文件的读取、写入、删除等操作。总结词操作系统提供了一系列的系统调用来实现对文件的访问，如打开文件、关闭文件、读写文件等。在进行文件访问时，需要遵循一定的访问控制规则，以保证文件的安全性和完整性。同时，为了提高文件访问的效率，操作系统还提供了缓存机制、索引机制等优化手段。详细描述文件访问设备管理04在操作系统中，设备是指与主机相连的外围硬件设施，如显示器、键盘、打印机等。设备根据功能和特点，设备可分为输入设备和输出设备。输入设备用于向计算机输入数据和命令，如鼠标、扫描仪等；输出设备用于显示或输出数据，如显示器、打印机等。设备分类设备概念设备驱动设备驱动程序为了使操作系统能够与设备进行通信和控制，需要编写设备驱动程序。设备驱动程序是直接与硬件交互的软件，它为操作系统提供了一个与设备进行交互的接口。设备驱动程序的作用设备驱动程序的主要作用是实现设备的初始化和配置、接收并处理来自操作系统的请求、将数据传输到设备以及处理设备的中断等。设备分配在操作系统中，当一个进程需要使用某个设备时，需要由操作系统进行设备分配。设备分配的目的是为了实现设备的共享和公平使用，同时避免设备的冲突和死锁。要点一要点二设备分配策略常见的设备分配策略有独占分配、共享分配和虚拟分配。独占分配是指一个设备只被一个进程使用，这种方式可以保证设备的充分利用；共享分配是指多个进程可以同时使用一个设备，这种方式可以提高设备的利用率；虚拟分配是指通过技术手段将一个物理设备虚拟化为多个逻辑设备，每个逻辑设备可以由不同的进程使用。设备分配系统调用05系统调用是用户程序请求操作系统提供服务的方式，通过系统调用的方式，用户程序可以使用操作系统提供的各种服务，例如文件管理、进程控制等。系统调用是操作系统提供给应用程序的接口，它使得应用程序可以使用操作系统内核提供的服务，而不需要了解底层硬件细节。系统调用概念系统调用通过中断或异常来实现，当用户程序需要使用操作系统服务时，会触发中断或异常，将控制权交给操作系统内核。操作系统内核在处理完请求后，会将控制权返回给用户程序，完成系统调用的过程。系统调用的实现需要涉及到系统调用的参数传递、系统调用的处理流程以及系统调用的返回值处理等方面。系统调用实现系统调用优化是为了提高系统调用的效率，减少系统调用的开销，从而