計算機操作系統(tǒng)課件-第一章

計算機操作系統(tǒng)課件-第一章目錄計算機操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成操作系統(tǒng)的基本原理01計算機操作系統(tǒng)概述Part總結(jié)詞操作系統(tǒng)的定義與功能詳細描述操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的核心軟件，負責管理和控制計算機硬件和軟件資源，為用戶提供便利的操作界面和開發(fā)環(huán)境。操作系統(tǒng)的功能包括進程管理、內(nèi)存管理、文件管理、設(shè)備管理和用戶界面管理等。操作系統(tǒng)的定義與功能操作系統(tǒng)的分類總結(jié)詞根據(jù)不同的分類標準，操作系統(tǒng)可以分為多種類型。根據(jù)使用場景，操作系統(tǒng)可以分為桌面操作系統(tǒng)、服務(wù)器操作系統(tǒng)和移動操作系統(tǒng)等；根據(jù)授權(quán)方式，操作系統(tǒng)可以分為開源操作系統(tǒng)和閉源操作系統(tǒng)等。不同類型的操作系統(tǒng)在功能、性能和適用場景等方面存在差異。詳細描述操作系統(tǒng)的分類操作系統(tǒng)的基本特征操作系統(tǒng)的基本特征總結(jié)詞操作系統(tǒng)的基本特征包括并發(fā)性、共享性、虛擬性和穩(wěn)定性等。并發(fā)性是指操作系統(tǒng)能夠同時處理多個任務(wù)；共享性是指系統(tǒng)資源可以被多個進程共享；虛擬性是指操作系統(tǒng)通過技術(shù)手段將硬件資源虛擬化，提供更加便利的操作界面；穩(wěn)定性是操作系統(tǒng)的基本要求，保證系統(tǒng)的正常運行和數(shù)據(jù)的可靠存儲。詳細描述02操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程Part計算機主要用于科學計算和數(shù)據(jù)處理，沒有專門的操作系統(tǒng)來管理和調(diào)度計算機資源。用戶需要直接編寫機器語言程序，通過打孔紙帶或磁帶輸入，并直接控制計算機硬件進行運算和輸出。這種方式效率低下，易出錯，且不便于程序共享和移植。無操作系統(tǒng)的計算機批處理系統(tǒng)批處理系統(tǒng)采用脫機輸入/輸出方式，用戶將作業(yè)提交給系統(tǒng)，系統(tǒng)將其存放在磁盤或磁帶上，然后由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理和調(diào)度。這種方式提高了計算機資源的利用率和作業(yè)的處理速度。分時系統(tǒng)允許多個用戶通過終端同時與一臺計算機交互，操作系統(tǒng)按時間片輪轉(zhuǎn)的方式為每個用戶服務(wù)。這種方式使得多個用戶可以同時使用計算機資源，提高了計算機的利用率。分時系統(tǒng)實時系統(tǒng)主要用于控制和監(jiān)督工業(yè)生產(chǎn)過程，要求計算機對輸入信息在規(guī)定時間內(nèi)作出響應。實時系統(tǒng)需要快速地處理和響應外部事件，以保證系統(tǒng)的實時性。實時系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)負責管理計算機網(wǎng)絡(luò)中的軟硬件資源，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和通信協(xié)議等。分布式系統(tǒng)是由多個獨立的計算機組成的系統(tǒng)，各計算機之間通過網(wǎng)絡(luò)相互通信和協(xié)作，共同完成一項任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)03操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成Part1423操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)可以被組織成一系列的層次，每個層次都提供一組特定的功能。微內(nèi)核結(jié)構(gòu)核心功能模塊被分解成更小的部分，并分布在不同的進程中運行。單體內(nèi)核結(jié)構(gòu)所有核心功能都集中在一個單一的地址空間中運行。外核結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)的主要功能被分解為多個獨立的系統(tǒng)，每個系統(tǒng)負責一個特定的功能。操作系統(tǒng)的核心組件處理器管理負責分配和釋放處理器資源，以及處理器的調(diào)度。設(shè)備驅(qū)動程序負責與硬件設(shè)備交互，包括設(shè)備的啟動、關(guān)閉、讀寫等操作。內(nèi)存管理負責分配和回收內(nèi)存資源，以及內(nèi)存的調(diào)度。文件系統(tǒng)負責管理磁盤上的文件和目錄，包括文件的創(chuàng)建、刪除、修改和查找等操作。系統(tǒng)調(diào)用接口提供一組用戶界面，允許用戶與操作系統(tǒng)交互。用戶界面網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)01020403提供一組數(shù)據(jù)庫管理功能，允許用戶管理和查詢數(shù)據(jù)庫。提供一組系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)，允許應用程序請求操作系統(tǒng)的服務(wù)。提供一組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，允許不同計算機之間進行通信。操作系統(tǒng)的接口和服務(wù)04操作系統(tǒng)的基本原理Part進程管理進程定義進程是程序的一次執(zhí)行，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的基本單位。進程狀態(tài)進程在執(zhí)行過程中會經(jīng)歷三種狀態(tài)，分別是運行態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)。進程控制操作系統(tǒng)對進程進行創(chuàng)建、撤銷、阻塞、喚醒等控制操作。STEP01STEP02STEP03內(nèi)存管理內(nèi)存分類操作系統(tǒng)采用不同的算法對內(nèi)存進行分配，如首次適應、最佳適應和最壞適應等。內(nèi)存分配內(nèi)存保護操作系統(tǒng)通過內(nèi)存保護機制防止進程之間的互相干擾和破壞。內(nèi)存分為物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存，虛擬內(nèi)存通過內(nèi)存管理技術(shù)將硬盤空間映射到內(nèi)存中。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中用于管理文件的軟件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)文件分類文件訪問控制文件分為普通文件、目錄文件和特殊文件等類型。操作系統(tǒng)通過訪問控制機制對文件的訪問進行控制和管理。030201文件管理設(shè)備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)中用于與硬件設(shè)備交互的軟件程序。設(shè)備驅(qū)動