《操作系统设计》课件

《操作系统设计》ppt课件•操作系统概述•操作系统基本原理目录•常见操作系统介绍•操作系统设计原则与思想•操作系统安全与防护•未来操作系统发展趋势01操作系统概述操作系统的定义与功能总结词操作系统的定义与功能详细描述操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计算机硬件和应用程序的运行它提供了计算机系统的基本功能，如进程管理、内存管理、文件管理和设备管理，使得用户可以更加方便地使用计算机操作系统的分类总结词操作系统的分类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使用场景，可以分为桌面操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统根据操作系统内核，可以分为类Unix系统、Windows系统和Linux系统等操作系统的发展历程总结词操作系统的发展历程详细描述操作系统的发展经历了多个阶段最早的计算机没有操作系统，随着计算机技术的发展，出现了批处理系统和分时系统随着个人计算机的普及，出现了图形用户界面和Windows系统随着互联网的普及，出现了分布式系统和云计算系统等02操作系统基本原理进程管理进程概念进程状态进程是程序的一次执行，是系统进行资源分进程具有就绪、运行、阻塞三种基本状态，配和调度的基本单位以及创建、终止等过渡状态进程控制进程同步与通信操作系统通过进程控制机制对进程进行创建、进程间通过信号量、消息等机制进行同步与切换、终止等操作通信，实现协同工作内存管理内存分区内存分配将内存划分为多个分区，每个分区用于存储根据程序需要，为其分配相应的内存空间，不同类型的数据和程序并实施内存保护机制内存映射内存回收将虚拟地址空间映射到物理地址空间，实现当程序不再需要内存时，操作系统回收其占内存的统一管理用的内存空间文件系统文件概念文件目录文件是存储在外部介质上的数据的逻通过文件目录对文件进行分类和组织，辑组织单位方便用户查找和使用文件访问控制文件存储管理对文件的访问进行权限控制，确保文对文件的存储空间进行管理，实现文件的安全性和完整性件的存储和检索输入输出管理0102设备驱动程序中断处理操作系统通过设备驱动程序与外部当外部设备完成一项任务时，通过设备进行通信和控制中断通知操作系统进行处理缓冲技术设备分配与回收通过缓冲技术减少设备操作次数，根据需要为进程分配设备资源，并提高设备利用率和系统效率在使用完毕后进行回收030403常见操作系统介绍Windows操作系统商业操作系统，广泛用于个人和商业用途Windows操作系统由微软公司开发，是全球使用最广泛的操作系统之一它提供了友好的图形用户界面，支持各种硬件设备，以及丰富的应用程序Windows操作系统适用于个人电脑、平板电脑和服务器等多种设备Linux操作系统自由和开放源代码的操作系统，广泛应用于服务器、嵌入式设备和桌面环境Linux操作系统由林纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）于1991年首次发布它是一种自由和开放源代码的操作系统，具有高度的可定制性和灵活性Linux操作系统广泛应用于服务器、云计算、嵌入式设备和桌面环境等领域，许多知名的企业和组织都在使用Linux操作系统Mac OS操作系统专为苹果电脑设计的操作系统，具有高度的稳定性和安全性Mac OS操作系统是苹果公司开发的专有操作系统，主要用于苹果电脑（Macintosh）它具有独特的用户界面和强大的多媒体功能，同时注重稳定性和安全性Mac OS操作系统在创意产业和设计领域有很高的声誉Android操作系统移动设备操作系统，广泛应用于智能手机和平板电脑Android操作系统由谷歌和开放手机联盟共同开发，是一种基于Linux的移动设备操作系统它具有丰富的应用程序商店和开源的生态系统，广泛应用于智能手机和平板电脑等移动设备Android操作系统的特点是高度可定制性和灵活性，不同厂商可以根据需要进行定制化开发04操作系统设计原则与思想分层设计原则优点降低系统复杂度，提高可维护性和可扩展性，使得系统更加模块化和易于管理缺点可能会增加系统开销和通信延迟模块化设计思想优点提高代码可重用性和可维护性，便于开发和测试，降低开发难度和风险缺点可能会增加模块间的耦合度，导致系统复杂度和维护难度增加面向对象设计思想要点一要点二优点缺点提高代码可重用性和可维护性，方便扩展和修改，降低开可能会增加系统复杂度，需要更多的内存和计算资源发难度和风险05操作系统安全与防护操作系统安全威胁外部攻击黑客利用系统漏洞进行攻击，窃取敏感信息或破坏系统内部威胁内部人员滥用权限或误操作导致数据泄露或系统损坏病毒与恶意软件病毒和恶意软件通过感染系统或网络进行传播，破坏数据或系统物理威胁如设备丢失或被盗，可能导致敏感信息泄露操作系统安全防护技术防火墙入侵检测与防御系统通过设置访问控制规则，阻止未经授权的访实时监测系统行为和网络流量，发现异常行问和数据传输为并及时响应数据加密访问控制对敏感数据进行加密存储，确保数据在传输通过身份验证和授权机制，限制对系统资源过程中不被窃取或篡改的访问权限密码学在操作系统安全中的应用数据加密身份认证利用密码学对敏感数据进行加密，保护数据在存通过密码、令牌等方式对用户进行身份验证，确储和传输过程中的机密性保只有授权用户才能访问系统资源A BC D数字签名密钥管理利用公钥密码体制对数据进行签名，确保数据完建立密钥管理系统，确保密钥的安全生成、存储整性和来源可信和使用06未来操作系统发展趋势云计算操作系统云计算操作系统云计算操作系统云计算操作系统云计算操作系统概述的特点的应用场景的挑战与前景云计算操作系统是一种基于云计算操作系统具有虚拟化、云计算操作系统适用于各种随着云计算技术的不断发展，云计算技术的操作系统，它自动化、弹性伸缩、高可用需要大规模计算和存储的场云计算操作系统面临着安全、能够实现云计算资源的统一性等特点，能够满足企业不景，如企业级应用、高性能隐私、标准等方面的挑战管理和调度，提供灵活、高断增长的计算和存储需求，计算、大数据处理等但随着技术的不断进步和应效、可靠的计算和存储服务同时降低IT成本和维护成本用场景的不断拓展，云计算操作系统的发展前景广阔物联网操作系统01020304物联网操作系统物联网操作系统物联网操作系统物联网操作系统概述的特点的应用场景的挑战与前景物联网操作系统是一种专物联网操作系统具有低功物联网操作系统适用于智随着物联网技术的不断发门为物联网设备设计的操耗、实时性、可伸缩性、能家居、智能交通、智能展，物联网操作系统面临作系统，它能够实现物联安全性等特点，能够满足工业等场景，能够实现设着设备多样性、网络异构网设备的统一管理和控制，物联网设备的特殊需求备的互联互通和智能化控性、数据安全等方面的挑提供丰富的应用和业务支制战但随着技术的不断进持步和应用场景的不断拓展，物联网操作系统的发展前景广阔大数据操作系统大数据操作系统大数据操作系统大数据操作系统大数据操作系统概述的特点的应用场景的挑战与前景大数据操作系统是一种专门大数据操作系统具有高性能、大数据操作系统适用于商业随着大数据技术的不断发展，为大数据处理和分析设计的可扩展性、易用性等特点，智能、科学研究、社交媒体大数据操作系统面临着数据操作系统，它能够实现大数能够满足大数据处理和分析分析等场景，能够实现海量安全、隐私保护、性能优化据的快速处理、分析和可视的特殊需求数据的快速处理和分析等方面的挑战但随着技术化的不断进步和应用场景的不断拓展，大数据操作系统的发展前景广阔。