《Ch操作系统》教学课件.pptVIP

《Ch操作系统》教学课件本课件旨在帮助学生深入理解Ch操作系统的核心概念和重要功能，并掌握相关知识应用。课程内容涵盖了操作系统基础知识、进程管理、内存管理、文件管理、设备管理、系统调用、用户界面设计、系统安全等方面。通过理论讲解、案例分析、实验实践等多种教学方法，使学生能够系统地掌握Ch操作系统的基本原理和应用技术，并为后续学习其他操作系统课程奠定坚实基础。

课程目标与教学安排课程目标通过本课程的学习，学生应能够：

-理解操作系统基本概念和功能。

-掌握进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等核心概念。

-了解系统调用的作用以及用户界面设计。

-掌握操作系统安全相关知识，包括访问控制、身份认证、加密技术等。教学安排本课程主要采用课堂讲授、案例分析、实验实践相结合的教学模式。

-课堂讲授：讲解操作系统基本概念、核心技术、关键算法等。

-案例分析：通过实际案例帮助学生理解理论知识，培养问题分析能力。

-实验实践：设计实验，引导学生动手操作，加深对理论知识的理解。

操作系统的定义与发展历史定义操作系统是一种管理计算机硬件和软件资源的程序，它为用户提供一个友好的环境，方便用户使用计算机系统。它充当了用户和硬件之间的桥梁，负责协调资源分配、管理内存、处理进程、执行程序等。发展历史操作系统的历史可以追溯到20世纪50年代，从简单的批处理系统到现代的图形用户界面系统，操作系统经历了不断发展和演变。早期操作系统以批处理系统为主，效率低下；随着技术的进步，出现了多道程序设计系统、分时系统、实时系统等，逐渐满足了用户对更高效率、更强大功能的需求。

操作系统的功能与特征功能操作系统的主要功能包括：

-资源管理：管理计算机系统的硬件和软件资源，包括CPU、内存、磁盘、打印机等。

-进程管理：控制进程的创建、终止、调度、同步和通信等。

-内存管理：负责内存空间的分配和回收，提高内存利用率。

-文件管理：对文件进行管理，包括文件的创建、删除、修改、读写等操作。

-设备管理：管理各种硬件设备，包括磁盘、打印机、网络设备等。特征操作系统的特征主要包括：

-并发性：多个程序可以同时执行，提高系统效率。

-共享性：多个程序可以共享系统资源，提高资源利用率。

-虚拟性：为每个用户提供一个虚拟机，使每个用户都拥有独立的资源，提高系统安全性。

操作系统的分类批处理系统批处理系统将多个程序的作业按顺序执行，效率低，但适合处理大量相同类型的任务。分时系统分时系统将CPU时间分成时间片，轮流分配给多个用户，使多个用户能够同时使用系统，提高系统利用率。实时系统实时系统对时间响应要求非常严格，通常用于工业控制、航空航天等领域。分布式操作系统分布式操作系统将多个计算机系统连接在一起，形成一个整体，可以实现资源共享、负载均衡等。

操作系统的基本概念：进程1定义进程是正在执行的程序的实例，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。它包含程序代码、数据、堆栈以及进程控制块（PCB）等信息。2作用进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，它为每个程序提供了独立的运行环境，保证了程序的正常执行。3关键特性-动态性：进程是动态创建和销毁的。

-并发性：多个进程可以同时运行。

-独立性：每个进程拥有独立的地址空间、资源和其他属性。

进程的状态与转换就绪状态进程已准备好运行，但正在等待CPU资源。1运行状态进程正在CPU上执行。2阻塞状态进程正在等待某个事件发生，例如I/O操作完成。3

进程控制块（PCB）1进程标识符用于唯一标识一个进程。2进程状态表示进程当前运行状态。3程序计数器指向下一条要执行的指令。4CPU寄存器存储CPU的当前状态信息。5内存管理信息记录进程在内存中的地址空间信息。

进程的创建与终止创建-分配资源：为新进程分配内存空间、文件等资源。

-初始化PCB：设置进程标识符、状态、程序计数器等信息。

-加入就绪队列：将新进程加入到就绪队列中等待调度。终止-回收资源：释放进程占用的内存空间、文件等资源。

-删除PCB：从系统中删除进程控制块。

进程间通信方式1共享内存多个进程共享一块内存空间，用于数据交换。2消息传递进程之间通过发送和接收消息来进行通信。3管道一种单向通信机制，用于连接两个进程，实现数据流的传输。4套接字一种基于网络的通信机制，用于进程之间在不同主机上进行数据传输。

进程调度的概念1定义进程调度是指操作系统根据一定的算法选择一个就绪进程分配给CPU，以使系统资源得到合理利用。2目标进程调度的目标是提高系统效率，包括CPU利用率、系统吞吐量、响应时间、资源利用率等。

进程调度算法：先来先服务时间进程P1进程P2进程P3先来先服务算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度，简单易实现，但可能