操作系統(tǒng)課件第四版

操作系統(tǒng)ppt課件第四版CATALOGUE目錄操作系統(tǒng)概述進(jìn)程管理內(nèi)存管理文件系統(tǒng)設(shè)備管理用戶界面與系統(tǒng)應(yīng)用01操作系統(tǒng)概述核心功能操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，負(fù)責(zé)管理和控制計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源。它提供了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本功能，如進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)等。操作系統(tǒng)的定義與功能分類標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)使用場(chǎng)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(dòng)操作系統(tǒng)等。根據(jù)源代碼開放程度，操作系統(tǒng)可以分為開源操作系統(tǒng)和閉源操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的分類操作系統(tǒng)能夠同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。并發(fā)性操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了硬件和軟件資源的共享，提高了資源利用率。共享性操作系統(tǒng)通過虛擬化技術(shù)，將物理資源轉(zhuǎn)化為邏輯資源，提供更加靈活和高效的管理方式。虛擬化操作系統(tǒng)具有容錯(cuò)和恢復(fù)機(jī)制，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性?？煽啃圆僮飨到y(tǒng)的基本特征02進(jìn)程管理進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行，具有動(dòng)態(tài)性、獨(dú)立性和制約性?？偨Y(jié)詞進(jìn)程是程序在計(jì)算機(jī)上的一次執(zhí)行過程，它具有動(dòng)態(tài)性，即進(jìn)程的狀態(tài)隨時(shí)間而改變；具有獨(dú)立性，即進(jìn)程是獨(dú)立的實(shí)體，擁有自己的地址空間和系統(tǒng)資源；同時(shí)，進(jìn)程之間存在制約性，它們的執(zhí)行需要相互協(xié)調(diào)。詳細(xì)描述進(jìn)程的概念與狀態(tài)總結(jié)詞進(jìn)程可以通過系統(tǒng)調(diào)用、創(chuàng)建新進(jìn)程等方式創(chuàng)建，當(dāng)進(jìn)程完成或異常時(shí)會(huì)被終止。詳細(xì)描述進(jìn)程可以通過系統(tǒng)調(diào)用或創(chuàng)建新進(jìn)程等方式創(chuàng)建。系統(tǒng)調(diào)用是指用戶程序請(qǐng)求內(nèi)核提供服務(wù)時(shí)使用的方法；創(chuàng)建新進(jìn)程則是指一個(gè)程序可以啟動(dòng)一個(gè)新的進(jìn)程。當(dāng)進(jìn)程完成或發(fā)生異常時(shí)，會(huì)被操作系統(tǒng)終止。進(jìn)程的創(chuàng)建與終止總結(jié)詞進(jìn)程同步是協(xié)調(diào)多個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行順序，進(jìn)程通信是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間信息交換的過程。詳細(xì)描述進(jìn)程同步是解決多個(gè)進(jìn)程在并發(fā)執(zhí)行時(shí)可能出現(xiàn)的問題，如競(jìng)爭(zhēng)條件、死鎖等，通過信號(hào)量、消息隊(duì)列等方式實(shí)現(xiàn)。進(jìn)程通信是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間信息交換的過程，通過管道、消息、共享內(nèi)存等方式實(shí)現(xiàn)。進(jìn)程的同步與通信進(jìn)程調(diào)度與死鎖進(jìn)程調(diào)度是根據(jù)一定的調(diào)度算法選擇一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程占用處理器，死鎖是多個(gè)進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而產(chǎn)生的一種狀態(tài)。總結(jié)詞進(jìn)程調(diào)度是根據(jù)一定的調(diào)度算法選擇一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程占用處理器，以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理和資源共享。常見的調(diào)度算法有先來(lái)先服務(wù)、最短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先級(jí)調(diào)度等。死鎖是指多個(gè)進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而產(chǎn)生的一種狀態(tài)，此時(shí)每個(gè)進(jìn)程都等待其他進(jìn)程釋放資源，導(dǎo)致所有進(jìn)程都無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行。解決死鎖問題可以采用預(yù)防、檢測(cè)和解除等方法。詳細(xì)描述03內(nèi)存管理操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)將內(nèi)存分配給進(jìn)程，通常采用分頁(yè)或分段機(jī)制。內(nèi)存分配內(nèi)存回收內(nèi)存碎片內(nèi)存緊縮當(dāng)進(jìn)程不再需要內(nèi)存時(shí)，操作系統(tǒng)需要回收這部分內(nèi)存，以便其他進(jìn)程使用。頻繁的內(nèi)存分配和回收可能導(dǎo)致內(nèi)存碎片，降低內(nèi)存利用率。為了解決內(nèi)存碎片問題，操作系統(tǒng)會(huì)定期進(jìn)行內(nèi)存緊縮，將分散的內(nèi)存塊整理成連續(xù)的區(qū)域。內(nèi)存的分配與回收通過虛擬化技術(shù)，將物理內(nèi)存映射到虛擬地址空間，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的隔離。虛擬內(nèi)存CPU在訪問內(nèi)存時(shí)，會(huì)將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址。地址轉(zhuǎn)換當(dāng)物理內(nèi)存不足時(shí)，操作系統(tǒng)需要選擇哪些頁(yè)面進(jìn)行置換，常用的算法有先進(jìn)先出、最近最少使用等。