計算機導論-6-操作系統(tǒng)

計算機導論-6-操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)的概念與功能01操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的核心軟件負責管理系統(tǒng)資源調(diào)度運行程序提供用戶接口操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的管理者負責分配資源控制資源使用保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的協(xié)調(diào)者協(xié)調(diào)硬件與軟件之間的關系協(xié)調(diào)用戶與系統(tǒng)之間的關系協(xié)調(diào)多個程序之間的關系操作系統(tǒng)的基本概念資源管理內(nèi)存管理文件管理設備管理進程管理進程調(diào)度進程同步進程通信安全管理訪問控制漏洞防御安全審計性能管理性能監(jiān)控性能優(yōu)化性能評估操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的分類批處理系統(tǒng)單任務處理批處理作業(yè)磁帶存儲數(shù)據(jù)分時系統(tǒng)多任務處理交互式用戶接口磁盤存儲數(shù)據(jù)實時系統(tǒng)實時響應硬實時與軟實時應用領域：工業(yè)控制、航空航天等網(wǎng)絡操作系統(tǒng)網(wǎng)絡管理分布式處理Internet/Intranet應用操作系統(tǒng)的結(jié)構02內(nèi)核是操作系統(tǒng)的核心負責系統(tǒng)資源管理負責進程調(diào)度與同步負責系統(tǒng)安全性內(nèi)核的分類微內(nèi)核單體內(nèi)核混合內(nèi)核內(nèi)核的設計層次結(jié)構模塊化的設計性能優(yōu)化操作系統(tǒng)的內(nèi)核??????操作系統(tǒng)的接口系統(tǒng)調(diào)用接口用戶程序與操作系統(tǒng)之間的通信機制提供系統(tǒng)服務保護操作系統(tǒng)內(nèi)核硬件接口操作系統(tǒng)與硬件設備的通信機制設備驅(qū)動程序硬件訪問控制用戶接口用戶與操作系統(tǒng)的交互方式圖形用戶界面命令行界面外殼是操作系統(tǒng)的用戶界面提供用戶操作系統(tǒng)的途徑圖形用戶界面命令行界面01外殼的功能命令解析與執(zhí)行窗口管理文件管理02外殼的設計模塊化設計易用性性能優(yōu)化03操作系統(tǒng)的外殼進程管理03進程是動態(tài)的進程是獨立的進程是平等的進程是程序的執(zhí)行實例就緒狀態(tài)運行狀態(tài)阻塞狀態(tài)創(chuàng)建狀態(tài)終止狀態(tài)進程的狀態(tài)進程的概念與狀態(tài)進程調(diào)度先來先服務（FCFS）最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）時間片輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級調(diào)度進程同步互斥信號量管程進程通信進程的調(diào)度與同步進程的通信與互斥進程通信管道消息隊列共享內(nèi)存套接字進程互斥互斥信號量互斥鎖順序鎖死鎖內(nèi)存管理04內(nèi)存的基本概念內(nèi)存是計算機的臨時存儲空間存儲程序代碼與數(shù)據(jù)存儲操作系統(tǒng)內(nèi)核存儲用戶進程內(nèi)存的分類主存輔存虛擬內(nèi)存內(nèi)存分配策略首次分配動態(tài)分配釋放內(nèi)存內(nèi)存分配算法最佳適應算法最差適應算法公平分配算法內(nèi)存的分配與回收內(nèi)存保護內(nèi)存訪問控制內(nèi)存隔離內(nèi)存分片內(nèi)存共享共享內(nèi)存共享文件共享數(shù)據(jù)結(jié)構內(nèi)存的保護與共享文件系統(tǒng)05文件系統(tǒng)的基本概念文件系統(tǒng)是文件的存儲和組織方式文件是數(shù)據(jù)的集合文件系統(tǒng)是文件的層次結(jié)構文件系統(tǒng)是文件的命名與訪問方式文件系統(tǒng)的功能文件存儲文件組織文件訪問與控制文件的存儲方式順序存儲鏈接存儲對象存儲文件的組織方式線性組織索引組織哈希組織樹形組織文件的存儲與組織文件的訪問與控制文件的訪問方式讀寫追加刪除文件的控制方式權限控制文件鎖定文件審計設備管理06設備是計算機的輸入輸出設備硬件設備軟件設備設備管理的功能設備分配設備回收設備驅(qū)動程序設備管理的基本概念設備的分配與回收設備分配策略先來先服務（FCFS）最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）時間片輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級調(diào)度設備回收策略釋放設備撤銷設備分配設備再利用設備驅(qū)動程序是硬件設備的接口硬件設備控制硬件設備通信硬件設備中斷處理設備驅(qū)動程序的分類塊設備驅(qū)動程序字符設備驅(qū)動程序網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序設備驅(qū)動程序操作系統(tǒng)安全性07操作系統(tǒng)安全性是保護操作系統(tǒng)不受破壞保密性完整性可用性操作系統(tǒng)安全性的目標防止非法訪問防止惡意代碼防止安全漏洞操作系統(tǒng)安全性的基本概念操作系統(tǒng)的訪問控制訪問控制是防止非法訪問的手段身份認證權限控制審計與監(jiān)控訪問控制的策略基于角色的訪問控制（RBAC）基于屬性的訪問控制（ABAC）基于策略的訪問控制（PBAC）操作系統(tǒng)的漏洞與防御操作系統(tǒng)漏洞是操作系統(tǒng)的安全缺陷代碼漏洞配置漏洞設計漏洞操作系統(tǒng)漏洞的防御漏洞掃描漏洞修復漏洞監(jiān)控現(xiàn)代操作系統(tǒng)08并行性多核處理器多線程分布式計算虛擬化虛擬內(nèi)存虛擬設備虛擬機網(wǎng)絡化網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡存儲網(wǎng)絡安全安全性訪問控制病毒防護防火墻現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特點WindowsWindows95/98/MEWindowsNT/2000/XP/Vista/7/8/10LinuxLinux發(fā)行版：Ubuntu、Fedora、Debian等Linux內(nèi)核：Linux、GNUHurd等macOSmacOS10.xmacOS11.xAndroidAndroid1.xAndroid2.xAndroid3.xAndroid4.xAndroid5.xAndroid6.xAndroid7.xAndroid8.xAndroid9.xAndroid10.x常