《操作系统实习课程》课件.pptVIP

**********************《操作系统实习课程》本课程旨在帮助学生深入理解操作系统核心概念。学生将通过实践项目，掌握操作系统设计与实现的知识和技能。实习课程介绍实践操作本课程以实践操作为主，通过动手实践加深对操作系统原理的理解。通过完成课程中的各种项目和实验，同学们能够更好地掌握操作系统的核心概念和技术。理论知识课程内容涵盖了操作系统基础知识，包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等核心模块。同时，也会涉及一些更高级的操作系统概念和技术，例如虚拟化、分布式操作系统等。实习目标11.深入理解操作系统原理掌握操作系统核心概念，如进程管理、内存管理、文件系统等。22.掌握操作系统常用技术学习系统调用、中断处理、设备驱动程序等关键技术。33.提升代码编写能力通过实际项目开发，锻炼程序设计和调试能力。44.培养独立解决问题的能力鼓励学生独立思考和解决问题，培养团队协作能力。课程大纲操作系统基本概念概述操作系统的概念、目标、功能和类型。进程和线程介绍进程和线程的概念，区分它们的差异和联系。进程管理讲解进程控制、进程同步和进程通信。线程管理介绍线程创建、线程调度和线程同步。内存管理学习内存分配、虚拟内存、页面置换算法等内容。文件管理介绍文件系统、文件操作、目录管理等知识。磁盘管理学习磁盘调度算法、磁盘存储管理等内容。输入输出管理了解输入输出设备管理、中断处理和设备驱动程序。系统调用讲解系统调用机制、常用系统调用和用户程序接口。死锁介绍死锁的概念、必要条件、预防、避免、检测和解决方法。操作系统性能评价学习操作系统性能评价指标和常用的性能评价方法。CPU调度算法讲解常见的CPU调度算法，如先来先服务、短作业优先、时间片轮转等。页面置换算法介绍常见的页面置换算法，如FIFO、LRU、OPT等。磁盘调度算法学习常见的磁盘调度算法，如先来先服务、最短寻道时间优先等。I/O设备管理讲解I/O设备管理技术和常见设备驱动程序。实时操作系统介绍实时操作系统的特点、分类和应用。嵌入式操作系统讲解嵌入式操作系统的特点、分类和应用。操作系统基本概念系统软件操作系统是计算机系统中最重要的系统软件之一，负责管理系统资源。硬件资源它协调各种硬件组件之间的运作，并提供一个用户友好的接口。用户接口操作系统通过提供图形界面或命令行界面，使用户能够与计算机进行交互。网络管理现代操作系统还负责管理网络连接，使计算机能够连接到互联网和其他设备。进程和线程进程独立运行的程序实例，拥有独立的地址空间和资源。线程轻量级进程，共享进程的地址空间和资源，但拥有独立的执行栈和程序计数器。并发多个进程或线程同时运行，但实际执行可能交替进行。进程管理进程创建创建新进程，分配资源，初始化进程控制块。进程终止回收进程资源，释放进程控制块。进程挂起将进程状态设置为挂起，以便以后恢复运行。进程唤醒将挂起的进程恢复到运行状态。线程管理线程创建线程是轻量级进程，需要创建线程以执行特定任务。创建线程时，操作系统为其分配资源，包括栈、内存空间和线程标识符。线程同步多个线程访问共享资源时，需要使用同步机制来确保数据一致性。常见同步机制包括互斥锁、信号量和条件变量。线程调度操作系统负责调度线程，将CPU时间分配给不同的线程，以便最大程度地利用系统资源。线程调度算法包括先到先服务、优先级调度和时间片轮转调度。线程通信线程之间需要相互通信才能协调工作。常见的线程通信机制包括消息队列、管道和共享内存。内存管理内存分配为进程分配内存空间，以便存储程序代码和数据。虚拟内存使用磁盘空间作为内存扩展，提高内存利用率。内存保护防止进程访问其他进程的内存空间，保障系统安全。内存碎片内存分配和释放导致内存碎片，降低内存利用率。虚拟内存扩展物理内存虚拟内存允许程序使用超过物理内存容量的空间，通过将部分数据存储在磁盘上以扩展可用内存。分页和分段虚拟内存通过将地址空间划分为页面和段，并使用页表和段表来管理虚拟地址到物理地址的映射。提高内存效率虚拟内存允许多个程序共享物理内存，并通过交换策略来管理磁盘与内存之间的交换，提高内存利用率。文件管理文件组织操作系统管理文件系统，组织文件结构。文件目录树结构使文件检索更方便。文件访问控制保护文件安全，防止恶意访问或修改，通过权限管理机制实现文件访问控制。文件操作提供文件操作功能，如创建、删除、读写、复制、移动等，方便用户管理文件。磁盘管理1磁盘结构磁盘结构包含磁道、扇区、柱面等基本概念，影响着数据的存