《操作系统复习》课件

《操作系统复习》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•用户接口01操作系统概述操作系统的定义与功能总结词理解操作系统的定义和功能是掌握操作系统的基础详细描述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，提供统一的接口和环境，使应用程序能够在不同硬件平台上运行操作系统的功能包括资源管理、任务调度、内存管理、文件管理和设备管理操作系统的分类总结词了解操作系统的分类有助于理解不同操作系统的特性和应用场景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运行环境，可以分为单机操作系统和网络操作系统；根据功能，可以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和通用操作系统；根据应用领域，可以分为桌面操作系统、服务器操作系统、移动操作系统等操作系统的基本特征总结词理解操作系统的基本特征是掌握操作系统的重要内容详细描述操作系统的基本特征包括并发性、共享性、虚拟性和不确定性并发性是指多个任务可以同时执行或交替执行；共享性是指资源可以被多个任务共享；虚拟性是指通过技术手段将物理实体转换为逻辑上的概念；不确定性是指由于并发和共享的存在，任务执行的时间和顺序具有不确定性02进程管理进程的概念与状态总结词详细描述进程是程序的一次执行，具有动态性、进程是程序在计算机上的一次执行过程，独立性和制约性它具有动态性，即进程的状态随时间而变VS化；具有独立性，即进程是独立的实体，拥有自己的地址空间和系统资源；同时，进程之间存在制约性，因为它们共享计算机资源进程的概念与状态总结词详细描述进程的状态包括就绪状态、运行状态和阻塞进程在执行过程中会经历不同的状态当进状态程已具备运行条件时，它处于就绪状态；当进程获得CPU并开始执行时，它处于运行状态；当进程因等待某个条件成立而无法继续执行时，它处于阻塞状态进程的创建与终止030102总结词04总结词详细描述详细描述进程终止的方式有正常终止和异进程可以通过系统调用或创建常终止两种子进程的方式创建进程的创建可以通过系统调用进程可以正常终止或异常终止或创建子进程的方式实现系正常终止是指进程完成其任务后统调用提供了一组函数，如主动释放资源并退出；异常终止fork和exec，用于创建新进是指由于某种原因（如系统调用程创建子进程是通过调用失败、硬件故障等）导致进程无fork函数实现的，该函数会复法正常执行而被迫退出制当前进程并返回两个几乎完全相同的进程，一个为父进程，一个为子进程进程的同步与通信•总结词进程同步是为了协调不同进程间的执行顺序而采取的措施•详细描述进程同步是为了保证多个进程在并发执行时能够正确地共享资源而采取的措施通过信号量、互斥量、条件变量等机制，可以实现不同进程之间的同步，确保它们按照正确的顺序执行•总结词进程通信是实现不同进程间信息交换和共享的一种手段•详细描述进程通信是实现不同进程间信息交换和共享的一种手段通过共享内存、消息传递、管道等方式，可以实现不同进程之间的通信这些通信方式可以用于协调不同进程之间的行为，实现更复杂的系统功能进程的优先级与调度总结词详细描述操作系统根据一定的调度算法选择下一个要在多任务环境中，操作系统需要选择下一个执行的进程要执行的进程根据不同的调度算法（如先来先服务、最短作业优先、优先级调度等），操作系统会根据当前就绪队列中的进程特性（如到达时间、等待时间、优先级等）选择下一个要执行的进程进程的优先级与调度要点一要点二总结词详细描述操作系统的调度策略会影响系统的性能和响应时间操作系统的调度策略对系统的性能和响应时间有很大的影响不同的调度算法适用于不同的应用场景，如实时系统、批处理系统、交互式系统等选择合适的调度策略可以提高系统的吞吐量、响应时间、资源利用率等性能指标03内存管理内存的分配与回收内存的分配为进程分配所需的内存空间，包括代码段、数据段、堆和栈内存的回收当进程结束时，系统需要回收其占用的内存空间，以便重新分配给其他进程内存的分区管理固定分区将内存划分为固定大小的分区，每个分区分配给一个进程可变分区允许根据进程大小动态分配内存分区内存的页式管理分页存储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页面置换算法当需要更多的内存空间时，选择一个页面进行置换，常用的算法有先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）等内存的段式管理分段存储段表将内存划分为多个大小不等的段，每个段分配给一个进记录每个段的大小、起始地址和属性等信息，用于实现程段的分配和回收04文件系统文件系统的概念与功能文件系统概念文件系统功能文件系统是操作系统中用于管理文件存储和访问的软文件系统主要负责文件的存储、检索、删除、备份等件架构，它提供了一种组织和管理数据的方式操作，同时还负责管理文件权限和保护数据安全文件的存储结构文件存储结构类型文件存储结构的优缺点常见的文件存储结构类型包括顺序存储和链接存储，顺序存储结构的优点是访问速度快，但存储空间利用率其中顺序存储是将文件按照物理顺序连续存储在磁盘较低；而链接存储结构的优点是存储空间利用率高，但上，而链接存储则是将文件分散存储在磁盘的不同位访问速度较慢置，通过链接指针进行连接文件的目录结构目录结构类型常见的目录结构类型包括单级目录、二级目录和树形目录单级目录是将所有文件放在一个目录下，二级目录则是将目录分为根目录和子目录，树形目录则是在二级目录的基础上进一步细分目录结构的优缺点单级目录结构简单，但不利于管理大型文件系统；二级目录结构提高了文件的管理效率，但仍然存在局限性；树形目录结构灵活，能够支持大型文件系统的管理，但结构复杂，容易产生路径名过长等问题文件的访问控制访问控制概念文件的访问控制是指对文件的读取、写入和执行等操作进行权限控制，以保护文件的安全和完整访问控制机制常见的访问控制机制包括用户身份验证、访问权限控制和审计等用户身份验证是通过对用户进行身份验证来确保只有授权用户才能访问文件；访问权限控制则是根据用户的角色和权限来限制其对文件的操作；审计则是记录用户的文件访问行为，以便对潜在的安全威胁进行监测和应对05设备管理设备管理的概念与功能设备管理概念设备管理功能设备管理是对计算机系统中各类硬件设设备管理的主要功能包括设备的初始化、备的管理，包括对设备的配置、启动、分配、使用、释放、维护和更新等，以确使用、监控以及故障处理等方面的管理VS保设备的正常运行和高效利用设备的分类与标识设备分类根据设备的功能和用途，可以将设备分为输入设备、输出设备、存储设备、网络设备和接口设备等设备标识为了方便管理和使用，每个设备都应该有一个唯一的标识符，以便在系统中进行识别和跟踪设备的驱动程序驱动程序概念驱动程序功能驱动程序是一种特殊的软件，用于控制和管驱动程序的主要功能包括设备的初始化、配理计算机硬件设备的操作置、控制和故障处理等，以确保设备的正常运行和高效利用设备的分配与回收设备分配设备回收在操作系统中，当进程需要使用设备时，系当进程不再需要使用某个设备时，系统需要统需要根据一定的策略和算法，将设备分配将该设备回收，以便其他进程可以使用给需要的进程06用户接口用户接口的概念与功能概念用户接口是操作系统提供给用户与系统交互的方式，它允许用户输入命令或请求，并接收系统的输出结果功能用户接口为用户提供了与系统交互的界面，使得用户能够方便地使用系统资源，并控制系统的行为命令行接口要点一要点二概念功能命令行接口是一种用户接口，用户通过在终端或命令提示命令行接口提供了丰富的系统命令，用户可以通过这些命符下输入命令来与系统交互令来执行各种操作，如文件管理、进程控制等图形用户接口（GUI）概念图形用户接口是一种用户接口，它使用图形化的方式来展示系统和应用程序，用户通过点击、拖拽等方式与系统交互功能图形用户接口提供了直观、易用的界面，使得用户能够方便地完成各种操作，如窗口管理、菜单控制等系统调用接口概念系统调用接口是一种用户接口，它提供了一组系统调用函数，允许应用程序请求操作系统服务功能系统调用接口使得应用程序能够访问操作系统的底层功能，如文件访问、进程控制等通过系统调用接口，应用程序可以充分利用操作系统的资源和服务THANKS感谢观看。