《操作系统OS》课件.pptVIP

*******************《操作系统OS》课件简介本课件旨在为学习操作系统提供全面、系统、易懂的指导。涵盖操作系统基础知识、关键概念和实际应用场景。操作系统的定义和作用定义操作系统是管理计算机硬件和软件资源的软件系统。它提供了一个抽象层，使得用户能够方便地使用计算机资源。作用操作系统是计算机系统中不可或缺的一部分。它管理着CPU、内存、磁盘、打印机等硬件资源，为用户提供一个统一的接口，并为应用程序提供运行环境。操作系统的基本功能管理计算机硬件资源操作系统负责管理和分配计算机硬件资源，例如CPU、内存、磁盘和外设，以确保有效利用和协调运行。提供用户界面操作系统为用户提供交互界面，例如命令行界面或图形用户界面，使他们能够轻松地使用计算机。管理文件和目录操作系统负责存储、组织和访问文件和目录，并提供对文件进行操作的工具，例如创建、删除、复制和移动。支持应用程序运行操作系统为应用程序提供必要的运行环境，例如内存分配、设备驱动程序和系统调用，使其能够顺利运行。操作系统的發展历程早期操作系统批处理系统，例如IBM的OS/360和UNIVAC的EXEC8，引入了作业控制语言和简单的内存管理机制。多道程序设计系统UNIX和Multics等系统引入多道程序设计，允许多个程序同时运行，提高了CPU利用率。分时操作系统分时系统，例如CTSS和Multics，允许多个用户同时使用计算机，通过时间片轮转技术共享CPU资源。现代操作系统现代操作系统，例如Windows，macOS和Linux，提供了强大的图形界面，支持多任务处理，虚拟内存，文件管理，安全性和网络功能。操作系统的类型服务器操作系统服务器操作系统侧重于多任务处理、资源管理和网络功能，适用于大型服务器、数据中心和云计算。桌面操作系统桌面操作系统主要针对个人计算机，提供友好的用户界面、应用程序支持和多媒体功能，例如Windows、macOS和Linux。移动操作系统移动操作系统专为移动设备设计，提供触控界面、应用程序商店和低功耗管理功能，例如Android和iOS。嵌入式操作系统嵌入式操作系统用于各种嵌入式系统，如智能家电、汽车和工业设备，它们通常具有低资源占用、实时性高和特定功能的特点。进程管理11.进程的概念进程是操作系统中一个独立运行的基本单元，是程序在内存中的动态执行过程。22.进程的状态进程在运行过程中会处于不同的状态，例如就绪、运行、阻塞等。33.进程的创建和终止操作系统负责创建和终止进程，并管理进程的生命周期。44.进程的调度操作系统通过调度算法分配CPU时间片，决定哪个进程占用CPU。进程的概念和状态进程定义进程是正在执行的程序的一个实例。它是一个独立的执行单元，拥有自己的内存空间和系统资源。进程状态进程有不同的状态，如运行、就绪、阻塞等，反映了进程在执行过程中的不同阶段。进程的调度算法先到先服务（FCFS）最简单的调度算法，先到达的进程先获得CPU。优先级调度根据优先级高低决定CPU分配顺序，优先级高的进程先获得CPU。时间片轮转调度每个进程获得一个时间片，时间片用完后，进程进入就绪队列等待下一次调度。最短作业优先调度选择预计运行时间最短的进程，将其分配给CPU。进程间通信共享内存共享内存区域允许进程直接访问内存空间，加快数据交换速度。消息传递进程通过发送和接收消息进行通信，消息传递提供灵活的通信方式，适合不同类型进程。管道管道是用于连接相关进程的一系列字节，单向数据流，实现进程间的数据传递。套接字套接字是一种用于网络通信的机制，适用于进程之间进行远程通信。死锁问题及其预防死锁的概念当两个或多个进程互相等待对方释放资源时，就会发生死锁。这些进程将永远处于阻塞状态，无法继续执行。死锁的预防预防死锁可以通过破坏死锁发生的四个必要条件之一来实现，例如使用资源分配顺序，或者避免循环等待。内存管理内存管理内存管理是指操作系统如何分配、使用和回收计算机系统内存。内存地址空间操作系统将物理内存划分为多个逻辑地址空间，每个进程有自己的地址空间。内存碎片内存碎片是指内存中无法分配给任何进程的空闲空间，会降低内存利用率。虚拟内存技术虚拟内存技术允许进程使用比物理内存更大的地址空间，提高内存利用率。虚拟内存技术物理内存不足虚拟内存技术允许程序使用比物理内存更大的地址空间，提高系统效率。页面置换算法操作系统需要决定将哪些页面从内存中移除，常用的算法有FIFO、LRU和OPT。提高系统效率虚拟内存技术可以运行更