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《操作系统基础》ppt课件•操作系统概述•进程管理目录•内存管理•文件系统CONTENTS•设备管理•用户界面01操作系统概述操作系统的定义与功能总结词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,提供用户与计算机交互的界面详细描述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系统资源,以及控制和管理应用程序的运行此外,操作系统还提供用户界面,使用户能够方便地与计算机进行交互操作系统的分类•总结词根据不同的分类标准,操作系统可以分为多种类型,如批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等•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处理方式的不同,操作系统可以分为批处理操作系统和分时操作系统批处理操作系统将作业放入磁盘中,由操作系统统一调度处理;而分时操作系统允许多个用户同时通过终端与系统交互此外,还有实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等实时操作系统主要用于控制和监控系统的实时任务;网络操作系统负责管理网络资源和网络通信;而分布式操作系统则将多个独立的计算机系统连接起来,形成一个统一的计算机系统操作系统的基本结构总结词详细描述操作系统的基本结构包括内核、进程管理、内存管理、操作系统的基本结构包括内核、进程管理、内存管理、文件系统和设备驱动程序等部分文件系统和设备驱动程序等部分内核是操作系统的核心,负责管理硬件和软件资源;进程管理负责进程的创建、调度和终止;内存管理负责内存的分配、回收和保护;文件系统负责管理磁盘文件和目录;设备驱动程序则负责与各种硬件设备进行交互这些部分相互协作,共同完成操作系统的功能02进程管理进程的概念与状态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计算机上的一次执行活动,它具有动态性,即进程的状态随着时间而变化;同时,进程是独立的,拥有自己的内存空间和系统资源;此外,多个进程之间还存在制约关系,如资源共享和通信进程的创建与终止总结词进程可以通过系统调用或创建新进程指令来创建,当进程完成或异常时会被终止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,例如在Unix/Linux系统中使用fork函数来创建一个新进程当进程完成任务或发生异常时,系统会将其终止进程的同步与通信总结词详细描述进程同步是协调多个进程的执行顺序,进程同步是为了协调多个进程的执行顺序进程间通信是解决并发问题的重要手段而设置的一种机制,例如使用信号量、互VS斥锁等机制来控制对共享资源的访问进程间通信是解决并发问题的重要手段,通过消息传递、管道、共享内存等方式实现不同进程之间的信息交换进程的优先级与调度总结词详细描述操作系统根据进程的优先级和调度策略来决操作系统根据进程的优先级和调度策略来决定哪个进程优先执行定哪个进程优先执行优先级高的进程会优先获得CPU资源,而调度策略则决定了不同优先级进程的执行顺序常见的调度算法有先来先服务、最短作业优先、最高响应比优先等03内存管理内存的分配与回收内存的分配内存的回收在操作系统中,内存的分配是根据进程或线当进程或线程结束时,操作系统需要回收其程的需求进行的常见的分配方式有连续内占用的内存回收的方式取决于分配方式存分配和分页内存分配连续内存分配将内对于连续内存分配,可能需要移动其他进程存分为大小固定的分区,每个进程分配一个以合并空闲分区;对于分页内存分配,只需分区;分页内存分配则将内存分为大小固定标记页为空闲即可的页,每个进程分配多个页内存的分区管理固定分区将内存分为固定大小的分区,每个分区只允许一个进程使用分区的大小和数量预先设定,适用于确定系统内存大小的情况可变分区根据进程的大小动态分配内存,可以充分利用内存空间但可能导致碎片化,降低内存利用率内存的页式管理页式管理的基本思想是将内存划分为大小固定的页,每个进程也划分为多个页当进程需要运行时,根据其页表将其需要的页加载到内存中页式管理的优点是可以实现内存的动态分配,提高内存利用率;缺点是会产生页面的碎片化,同时需要硬件支持实现页表内存的段式管理段式管理的基本思想是将内存划分为多个段,每个段的大小和用途不同每个进程也有自己的段表,指示其各个段在内存中的位置段式管理的优点是可以实现分段共享和保护,提高内存利用率;缺点是实现复杂度较高,需要硬件支持实现段表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是操作系统中用于管理文件存储空间的1软件,它负责存储、检索和管理文件文件系统功能文件系统提供了一种组织和管理数据的方式,使2得用户可以方便地创建、删除、修改和访问文件文件系统类型常见的文件系统类型包括FAT
32、NTFS、EXT43等,每种类型都有其特点和适用场景文件的存储结构文件存储介质01文件存储介质包括硬盘、U盘、SD卡等,每种介质都有其特点和性能指标文件存储格式02不同的文件类型需要不同的存储格式,例如文本文件、图片文件、音频文件等文件存储容量03随着技术的发展,文件的存储容量越来越大,可以存储更多的数据和信息文件的目录结构010203目录结构概念目录结构类型目录访问权限目录结构是指文件系统中文件的常见的目录结构类型包括树形结目录访问权限是指用户对目录的组织方式,它决定了如何查找和构、网状结构等,每种结构都有访问控制,例如读、写、执行等管理文件其特点和适用场景权限文件的访问控制访问控制概念访问控制方式访问控制策略访问控制是指对文件的读取、写常见的访问控制方式包括密码保访问控制策略是指根据用户的身入和执行等操作的权限控制,以护、身份验证、数字签名等,每份和权限,决定是否允许其对文保护文件的安全和完整性种方式都有其特点和适用场景件进行访问和操作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是对计算机系统中各类硬件设备的管理,包括对设备的配置、启动、使用、监控以及故障处理等方面的管理设备管理功能设备管理的主要功能包括设备的初始化、设备的分配与回收、设备的驱动与控制、设备的状态监控以及设备的故障处理等设备的分类与标识要点一要点二设备分类设备标识根据设备的功能和特点,可以将设备分为输入/输出设备和为了方便对设备进行管理,需要对每个设备进行唯一标识存储设备两大类其中,输入/输出设备包括键盘、鼠标、常见的设备标识方法包括设备名称、设备编号和设备地址显示器、打印机等,存储设备包括硬盘、U盘、光盘等等设备的驱动程序驱动程序概念驱动程序分类驱动程序是操作系统中用于控制和管理设备的软件程序根据设备的类型和功能,可以将驱动程序分为系统驱动通过驱动程序,操作系统可以与设备进行通信和控制程序和应用驱动程序两类系统驱动程序是操作系统自带的,用于管理基本硬件设备的驱动程序;应用驱动程序是由设备厂商提供的,用于管理特定型号设备的驱动程序设备的分配与回收设备分配设备回收当应用程序需要使用设备时,操作系统会根据设备的当应用程序使用完设备后,操作系统会回收该设备,以状态和优先级,将设备分配给应用程序使用设备分便其他应用程序可以使用在设备回收过程中,操作系配的方式包括独占式分配和共享式分配两种统需要处理设备的状态转换和资源释放等问题06用户界面用户界面的概念与功能概念用户界面是操作系统与用户之间的交互界面,它允许用户与操作系统进行交互,以完成各种任务功能用户界面提供了多种功能,如命令提示符、菜单、对话框等,使用户能够与操作系统进行交互,以执行命令、打开文件、设置参数等命令行界面概念功能命令行界面是一种用户界面,它允许用户通过输入命命令行界面提供了许多命令,使用户能够执行各种操令来与操作系统进行交互作,如文件管理、系统设置、程序执行等图形用户界面概念图形用户界面是一种用户界面,它使用图形和图标来代替文本命令,以便用户更方便地与操作系统进行交互功能图形用户界面提供了许多窗口、菜单和控件,使用户能够以直观的方式与操作系统进行交互,如打开应用程序、浏览文件和文件夹等多媒体用户界面概念多媒体用户界面是一种用户界面,它使用多媒体元素(如音频、视频和动画)来增强用户与操作系统之间的交互体验功能多媒体用户界面提供了许多新的交互方式,如触摸屏、语音识别和手势控制等,使用户能够以更加自然和直观的方式与操作系统进行交互THANKS感谢您的观看。