华东理工815操作系统第19讲

华东理工815操作系统第19讲CATALOGUE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经历了从无到有、从简单到复杂的发展历程，不断演进和变革。总结词操作系统的历史可以追溯到计算机发展的初期，当时没有专门的操作系统，应用程序直接与硬件交互。随着计算机技术的发展，操作系统逐渐产生并发展起来。从早期的批处理系统、分时系统到现代的实时系统、分布式系统等，操作系统的功能和形态不断演进和变革。同时，操作系统的设计和实现技术也在不断进步，以适应计算机系统的复杂性和多样性。详细描述操作系统的历史与发展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，如批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统等。详细描述根据不同的分类标准，可以将操作系统分为多种类型。根据对用户响应时间的要求不同，可以分为批处理系统、分时系统和实时系统。根据应用场景的不同，可以分为桌面操作系统、服务器操作系统、移动终端操作系统等。根据系统结构的不同，可以分为单体系统、层次系统和微内核系统等。此外，还可以根据操作系统支持的网络协议和服务类型等标准进行分类。不同类型的操作系统具有不同的特点和适用场景，为用户提供多样化的服务。操作系统的分类进程管理02总结词进程是程序的一次执行，具有动态性、独立性和制约性。详细描述进程是程序在某个数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。进程具有动态性，即进程的状态随时间而变化；具有独立性，即进程拥有独立的内存空间和系统资源；还具有制约性，即进程间存在相互制约的同步关系。进程的定义与状态VS进程可以通过系统调用或创建新进程指令来创建，终止进程则释放其占用的资源。详细描述进程的创建可以通过系统调用或创建新进程指令来实现。系统调用提供了一组函数，允许用户程序请求操作系统创建新进程。创建新进程时，需要指定父进程和子进程的属性，如进程ID、内存大小等。当进程完成其任务或需要终止时，可以通过系统调用来请求终止进程，释放其占用的资源。总结词进程的创建与终止进程同步是协调并发进程的行为，通信是实现进程间信息交换的手段。进程同步是操作系统的一种机制，用于协调并发进程的行为，确保它们能够正确地执行。同步机制包括信号量、互斥量、条件变量等。这些机制可以用来控制对共享资源的访问，避免产生竞态条件和死锁等问题。进程通信是实现进程间信息交换的手段，通过共享内存、消息传递等方式实现。总结词详细描述进程的同步与通信总结词优先级决定了进程执行的先后顺序，调度程序负责将CPU分配给就绪队列中的最高优先级进程。详细描述每个进程都有一个优先级，优先级决定了进程执行的先后顺序。调度程序负责将CPU分配给就绪队列中的最高优先级进程。调度算法有先来先服务、最短作业优先、最高响应比优先等多种。调度算法的选择会影响系统的性能和响应时间。进程的优先级与调度内存管理03内存的分配与回收内存的分配根据进程的需求，为其分配所需的内存空间。常见的分配方式有连续分配和分页分配。内存的回收当进程结束或不再需要使用内存时，系统需要回收这些内存，以便其他进程使用。内存的交换与分页当系统中的内存空间不足时，需要将一些进程暂时移出内存，将其存储到磁盘上，等到需要时再重新加载到内存中。内存交换将内存划分为固定大小的页，每页称为一个页面。当进程需要更多的内存时，系统会根据一定的算法将一些页面交换到磁盘上。分页系统内存保护为了防止进程之间的相互干扰和破坏，系统需要对内存进行保护，确保每个进程只能访问自己的内存空间。内存共享在一些多进程系统中，多个进程可能需要访问和修改同一个数据结构或文件。为了实现这一目的，系统可以将这些数据结构或文件加载到内存中，供多个进程共享。内存的保护与共享文件系统04总结词文件系统的定义与结构详细描述文件系统是操作系统中用于管理文件存储和检索的软件系统，它提供了一种组织和管理数据的方式。文件系统通常采用树形结构，根目录是最顶层的目录，其他目录作为根目录的子目录，文件则存储在各个目录下。文件系统的定义与结构总结词文件的存储与检索要点一要点二详细描述文件系统负责将数据以文件的形式存储在磁盘上，并提供了各种存取方法来检索和访问这些文件。文件的存储通常采用连续存储或链式存储的方式，检索则可以通过文件名、关键字、时间等不同方式进行。文件的存储与检索总结词文件的保护与共享详细描述文件系统提供了多种保护和共享机制，以确保文件的安全性和可用性。文件的保护可以通过访问控制列表（ACL）或权限管理来实现，以限制不同用户的访问权限。文件的共享可以通过设置共享属性来实现，使多个用户可以同时访问和使用同一份文件。文件的保护与共享输入输出系统05输入输出系统是计算机系统中负责数据输入和输出的硬件和软件的集合，它实现了计算机与外部设备之间的信息交互。定义输入输出系统的主要功能包括数据的输入、输出、缓冲、转换和通信等，它支持各种外部设备的连接和操作，使得计算机能够与外部世界进行有效的信息交流。功能输入输出系统的定义与功能输入输出设备的驱动程序是操作系统中用于控制和管理输入输出设备的软件，它提供了与设备进行通信和控制的功能。驱动程序输入输出设备的控制方式包括程序控制、中断控制和直接内存访问等，这些方式使得操作系统能够根据需要选择最适合的通信和控制方式。控制方式输入输出设备的驱动与控制缓冲技术01缓冲技术是提高输入输出系统性能的重要手段，通过在内存中建立缓冲区来存储数据，可以减少设备读写操作的次数，提高数据传输的效率。设备调度02设备调度算法是影响输入输出系统性能的关键