第3章操作系统的基本功能.ppt

操作系统基础 操作系统概述 操作系统基本功能 Windows7使用 操作系统的基本功能 冯?诺依曼计算机的组成 存储器 数据流 控制流 运算器 外存储器 输 出 设 备 内存储器 输 入 设 备 控制器 处理器管理 存储管理 文件系统 设备管理 处理器 程序管理 存储管理 文件系统 磁盘管理 本章 一、处理器管理 单道程序系统: 任何时刻内存中只有一道程序。 一个程序的运行完全结束后才能运行下一个程序 任务：有效地、合理地分配CPU的时间 时间t CPU 程序A 程序B 程序C 演示：单道程序系统 2. 多道程序系统：多道程序同时在执行 程序A 程序C 程序A 程序B 程序C 程序C CPU 时间t 特点： 多道：计算机内存中同时存放了几道相互独立的程序 宏观上并行：同时在执行 微观上串行：各程序轮流地占有CPU，交替执行 演示：多道程序系统 ? 程序 程序是文件的形式存放在外储存器。 运行一个程序，首先将程序文件从外存储器被调入内存才能运行。 ? 进程 一个正在执行的程序 进程是一个程序与其数据一道 在计算机上顺序执行时所发生的活动。 3. 程序、进程和线程 进程的状态和调度 ① 就绪状态 除了CPU，所有的资源都拥有了 ② 执行状态 在CPU上运行 ③ 挂起状态 进程因等待某个事件而暂停执行时的状态 ? 进程和线程的区别 ① 程序是一个静态的概念，进程是一个动态的概念。 ② 程序可以脱离机器长期保存，进程是执行着的程序 ③ 一个程序可多次执行并产生多个不同的进程。 分配到了所需资源 除了CPU以外， 所需要的所有资源都分配了 缺少资源 等待某个资源，如打印机 演示：多道程序系统 ? 线程 目的：充分共享共源，减少内存开销 提高并发性，切换速度相对较快 目前许多操作系统把进程再“细分”成线程(threads) 在UNIX中，进程仍然是CPU的分配单位 在Windows中，线程是CPU的分配单位 二、存储管理 计算机内存是CPU可以直接存取的存储器。 存储管理主要功能有下面4个方面: 虚拟内存 存储器分配 地址的转换 信息的保护 虚拟内存 用硬盘空间模拟内存 真正内存 虚拟内存 内存空间 Windows 7： 控制面板｜系统和安全｜ 系统｜高级系统设置｜高级｜设置｜ 高级｜更改 页面文件是pagefile.sys 演示：虚拟内存 演示：观察当前计算 机上虚拟内存情况 2. 存储器分配 目的：提高存储器的利用率，提高系统速度 多个进程共享存储器，分配、释放存储器 进程需要的存储空间是变化的 调进或调出进程 移动进程 进程1 进程2 进程3 进程4 进程5 RAM 虚拟内存 交换 在CPU上运行的进程肯定要在RAM中 * 三、文件系统 负责管理和存取文件信息的部分称为文件系统或信息管理系统 为用户提供了一个简单、统一的访问文件的方法， 有了文件系统： 实现了按名访问 不必考虑各种外存储器的差异， 不必了解文件在外存储器上的具体物理位置以及如何存放的 1．目录结构 树状结构 树根：根目录 树枝：文件夹 树叶：文件 2．文件路径 绝对路径：从根目录开始 相对路径：从当前目录开始 绝对路径： Notepad.exe C:\Windows\System32\Notepad.exe Test.doc C:\User\Test.doc。 相对路径： 假定当前目录为System32， Data.mdb ..\..\User\Data.mdb 注：.. 表示上一级目录 3．文件系统 ① FAT MS DOS采用的文件系统， 最多支持512MB 用在软盘和移动硬盘上。  ② FAT32 可支持达8TB的卷 不能支持512MB以下的卷 因此用在硬盘分区上。  ③ NTFS 高性能、安全性、可靠性 例如文件和文件夹权限、加密、磁盘配额等高级功