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操作系统课件-孟庆昌.pptVIP

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加密技术对称加密使用相同的密钥进行加密和解密。速度快,但密钥管理复杂。DESAES非对称加密使用不同的密钥进行加密和解密。安全性更高,但速度较慢。RSAECC结论与展望操作系统是现代计算机系统中不可或缺的组成部分,它为应用程序提供了一个统一的抽象层。未来,操作系统将继续朝着更安全、更高效、更智能的方向发展,支持云计算、物联网、人工智能等新兴技术。***********************操作系统课件本课件涵盖了操作系统基础知识,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等内容。通过学习本课件,学生将掌握操作系统的工作原理和基本操作,为学习其他计算机课程打下基础。课程简介课程目标本课程旨在帮助学生理解操作系统的基本概念、工作原理和关键技术。学生将学习如何设计、实现和使用操作系统,为未来从事软件开发、系统管理等工作奠定基础。课程内容本课程涵盖操作系统的主要内容,包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理、输入/输出系统和安全性等。我们将深入探讨这些主题的理论知识、核心技术和应用案例,帮助学生全面掌握操作系统的基本原理和实践技能。操作系统概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资源和软件资源。操作系统为用户提供一个简洁、友好的界面,并为应用程序提供运行环境。操作系统主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和网络管理等。操作系统的定义和功能资源管理操作系统负责管理计算机的硬件资源,例如CPU、内存、存储器和外围设备,确保资源的有效利用。用户界面操作系统提供用户界面,允许用户与计算机进行交互,并使用各种应用程序。程序执行操作系统加载和执行程序,管理程序的执行过程,确保程序能够顺利运行。网络支持现代操作系统提供网络支持,允许计算机连接到网络,共享资源和数据。操作系统的發展历程1早期操作系统20世纪50年代,第一批操作系统出现,如通用自动程序控制系统(通用自动程序控制系统)。2批处理操作系统20世纪60年代,批处理操作系统出现,例如IBM的OS/360系统,它允许多个程序共享系统资源。3分时操作系统20世纪70年代,分时操作系统(如Unix和Multics)出现,它允许多个用户同时使用计算机。4实时操作系统20世纪80年代,实时操作系统(如VxWorks)出现,它用于需要实时响应的系统,例如工业控制系统。5现代操作系统20世纪90年代至今,现代操作系统(如Windows、macOS和Linux)继续发展,提供更强大的功能,例如图形用户界面、网络功能和多媒体支持。操作系统的基本结构1内核操作系统核心,负责管理系统资源,提供基本服务。2系统调用接口应用程序与内核交互的桥梁,提供系统服务调用。3用户程序运行在用户空间,访问系统资源需通过系统调用。4外壳用户与内核交互的界面,提供命令行或图形界面。进程管理进程管理是操作系统核心功能之一,负责创建、调度和终止进程。它优化系统资源利用率,确保多个进程高效协作。进程的概念与状态进程定义进程是程序执行时的基本单位,它代表一个正在运行的程序。它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。进程状态进程通常存在三种基本状态:运行态、就绪态、阻塞态。进程在不同状态之间进行切换,由操作系统管理。状态转换进程状态之间的转换由系统事件触发,例如:CPU调度、I/O操作、等待事件。进程调度算法先来先服务(FCFS)按照进程到达的顺序进行调度,简单易实现,但容易造成短作业等待时间过长。优先级调度根据进程的优先级进行调度,优先级高的进程优先执行,可以满足紧急任务的需要。时间片轮转调度将CPU时间分成时间片,每个进程轮流执行一个时间片,适用于多用户环境。最短作业优先(SJF)选择下一个执行时间最短的进程,可以减少平均等待时间,但需要预知作业执行时间。进程同步和互斥同步进程同步是指多个进程按一定顺序访问共享资源,确保数据一致性。例如,多个进程访问同一个数据库时,需要保证数据的完整性和一致性,避免出现冲突。互斥进程互斥是指在同一时间,只有一个进程可以访问共享资源,防止多个进程同时修改共享资源,避免出现数据冲突。实现方式常见的进程同步和互斥实现方式包括信号量、管程、临界区等。这些机制通过锁和条件变量等机制来控制多个进程对共享资源的访问。内存管理内存管理是操作系统的重要功能,它负责管理计算机系统中的内存资源。操作系统通过内存管理,确保程序能够有效地使用内存空间,并防止不同程序之间发生冲突。内存管理概述1资源分配内存是宝贵的系统资源,需要进行有效

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