2011下半年网络工程师辅导-操作系统、专外(精品PPT课件)
操作系统ppt课件完整版
分时操作系统
分时操作系统采用时间片轮转的方式处理 多个用户的请求，保证了每个用户都能得 到及时的响应。
网络操作系统
网络操作系统具有强大的网络管理功能， 支持多种网络协议和网络服务，使得计算 机网络更加高效、可靠、安全。
实时操作系统
实时操作系统能够在规定的时间内对外部 输入的信息做出处理，并控制所有实时设 备和实时任务协调一致地工作。
动态分区
根据作业的大小动态地建 立分区，使分区大小正好 适应作业的需要。
分区的分配与回收
采用一定的算法将空闲分 区分配给请求者，当作业 完成后将作业占用的分区 回收。
页式存储管理
01 02
基本思想
将程序的逻辑地址空间划分为固定大小的页，而物理内存划分为同样大 小的页框。程序加载时，可将任意一页放入内存中任意一个页框，实现 离散分配。
中断处理的概念
中断处理是指当设备发出中断请求时，CPU暂 停当前任务并转去处理中断请求的过程。
ABCD
设备驱动程序的功能
包括设备的初始化、设备的打开和关闭、设备的 读写以及设备的状态查询等。
中断处理的流程
包括中断请求的响应、中断服务程序的执行以及 中断返回等步骤。
06
操作系统安全与保护
操作系统安全概述
THANKS
感谢观看
访问控制与安全策略
访问控制机制
操作系统通过用户认证、文件权限、访问控制列表（ACL）等机制 实现访问控制，防止未经授权的访问。
安全策略实施
操作系统应实施强制访问控制（MAC）、自主访问控制（DAC） 等安全策略，确保只有经过授权的用户才能访问敏感资源。
审计与监控
操作系统应具备审计和监控功能，记录用户的操作行为，以便事后分 析和追责。
操作系统与网络安全讲义(PPT 40张)
netstat
显示所有连接和监听端口。 显示包含于创建每个连接或监听端口的可执行组件。在某些情况下已知可执行组件拥有多个独 立组件，并且在这些情况下包含于创建连接或监听端口的组件序列被显示。这种情况下，可执 行组件名在底部的 [] 中，顶部是其调用的组件，等等，直到 TCP/IP 部分。注意此选项可 能需要很长时间，如果没有足够权限可能失败。 -e 显示以太网统计信息。此选项可以与 -s选项组合使用。 -n 以数字形式显示地址和端口号。 -o 显示与每个连接相关的所属进程 ID。 -p proto 显示 proto 指定的协议的连接；proto 可以是下列协议之一: TCP、UDP、TCPv6 或 UDPv6。如果与 -s 选项一起使用以显示按协议统计信息，proto 可以是下列协议之一:IP 、IPv6 、ICMP、 ICMPv6、TCP、TCPv6、UDP 或 UDPv6。 -r 显示路由表。 -s 显示按协议统计信息。默认地，显示 IP、IPv6、ICMP、ICMPv6、TCP、TCPv6、UDP 和 UDPv6 的统计信息； -p 选项用于指定默认情况的子集。 -v 与 -b 选项一起使用时将显示包含于为所有可执行组件创建连接或监听端口的组件。 Interval 重新显示选定统计信息，每次显示之间暂停时间间隔(以秒计)。按 CTRL+C 停止 重新显示统计信息。如果省略，netstat 显示当前配置信息(只显示一次) -a -b
NTFS可以支持的分区(如果采用动态磁盘则称为卷)大小可以达到2TB。而Win 2000中的FAT32支持分区的大小最大为 32GB。 NTFS是一个可恢复的文件系统。在NTFS分区上用户很少需要运行磁盘修复程序。NTFS通过使用标准的事务处理日志和 恢复技术来保证分区的一致性。发生系统失败事件时，NTFS使用日志文件和检查点信息自动恢复文件系统的一致性。 NTFS支持对分区、文件夹和文件的压缩。任何基于Windows的应用程序对NTFS分区上的压缩文件进行读写时不需要事 先由其他程序进行解压缩，当对文件进行读取时,文件将自动进行解压缩；文件关闭或保存时会自动对文件进行压缩 。 NTFS采用了更小的簇,可以更有效率地管理磁盘空间。在Win 2000的FAT32文件系统的情况下,分区大小在2GB～8GB时 簇的大小为4KB；分区大小在8GB～16GB时簇的大小为8KB；分区大小在16GB～32GB时,簇的大小则达到了16KB。而Win 2000的NTFS文件系统，当分区的大小在2GB以下时,簇的大小都比相应的FAT32簇小;当分区的大小在2GB以上时(2GB～ 2TB),簇的大小都为4KB。相比之下，NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盘空间，最大限度地避免了磁盘空间的浪费。 在NTFS分区上,可以为共享资源、文件夹以及文件设置访问许可权限。许可的设置包括两方面的内容：一是允许哪些 组或用户对文件夹、文件和共享资源进行访问；二是获得访问许可的组或用户可以进行什么级别的访问。访问许可权 限的设置不但适用于本地计算机的用户,同样也应用于通过网络的共享文件夹对文件进行访问的网络用户。与FAT32文 件系统下对文件夹或文件进行访问相比，安全性要高得多。另外,在采用NTFS格式的Win 2000中,应用审核策略可以对 文件夹、文件以及活动目录对象进行审核，审核结果记录在安全日志中，通过安全日志就可以查看哪些组或用户对文 件夹、文件或活动目录对象进行了什么级别的操作，从而发现系统可能面临的非法访问,通过采取相应的措施，将这 种安全隐患减到最低。这些在FAT32文件系统下,是不能实现的。 在Win 2000的NTFS文件系统下可以进行磁盘配额管理。磁盘配额就是管理员可以为用户所能使用的磁盘空间进行配额 限制，每一用户只能使用最大配额范围内的磁盘空间。设置磁盘配额后，可以对每一个用户的磁盘使用情况进行跟踪 和控制，通过监测可以标识出超过配额报警阈值和配额限制的用户，从而采取相应的措施。磁盘配额管理功能的提供 ，使得管理员可以方便合理地为用户分配存储资源，避免由于磁盘空间使用的失控可能造成的系统崩溃，提高了系统 的安全性。
操作系统ppt
计算机系统的组成 硬件系统（裸机）：CPU、存储器（主存、辅
存）、I/O
软件系统：系统软件、应用软件
系统软件：管理计算机本身的操作。如操作系统、编译系统
应用软件：提供给用户进行工作。如，科学计算、事务管理、办 公软件
计算机系统的层次结构
应用用户 应用开发人员
应用软件
系统工具
虚拟
操作系统
机器
计算机硬件
用户请求
5. 服务提供者的观点
在操作系统之外从用户角度来看： 操作系统为用户提供一组功能强大的、方便易 用的命令或系统调用
五、操作系统的发展过程
推动操作系统发展的主要动力
•无操作系统的计算机系统
人工操作方式
脱机输入输出方式
•批处理系统
单道批处理系统
多道批处理系统
•分时系统 •实时系统
•微机操作系统 •多处理机操作系统 •网络操作系统 •分布式操作系统 •嵌入式操作系统
假如没有操作系统？怎样输出打印结果？ →程序员必须对二进制程序操作 从二极发光管读答案
硬件相关（续1）：
指实现代码中包含存储器的物理地址， 包含对设备接口寄存器和设备接口缓冲 区的读写等等
实现该工作的过程代码和硬件因素密切相关，即需 要设置与测试、使用物理地址、设备接口寄存器等 等
硬件相关必然复杂繁琐、代码量大 硬件相关的工作，其实现代码不通用
操作系统的工作
（1）程序的执行 负责启动每个程序，以及结束程序的工作
（2）完成与硬件有关的工作 （3）完成与应用无关的工作
易于使用，统一性，基本服务 （4）计算机系统的效率与安全问题
硬件相关：
应用程序
----------------------- 虚拟机器界面 操作系统
《操作系统》ppt课件
进程转换
就绪→执行、执行→就绪、 执行→阻塞、阻塞→就绪。
进程控制
创建进程、终止进程、进 程阻塞与唤醒、进程切换。
进程控制块PCB
PCB概念
进程控制块是系统为了管理进程而设 置的一个专门的数据结构，用它来记 录进程的外部特征，描述进程的运动 变化过程。
PCB内容
PCB作用
使一个在多道程序环境下不能独立运 行的程序（含数据），成为一个能独 立运行的基本单位，一个能与其他进 程并发执行的进程。
02
强制访问控制
系统对用户和文件实行强制性的 访问控制，如军事领域的多级安 全保护。
03
基于角色的访问控 制
根据用户在系统中的角色来分配 访问权限，实现企业中的权限管 理。
加密技术在操作系统中应用
文件加密
对重要文件进行加密存储，防止未经授权的用户 访问。
磁盘加密
对整个磁盘或磁盘分区进行加密，保护磁盘数据 的安全性。
设备驱动程序设计
设备驱动程序的功能
实现与硬件设备的通信和控制，向上层软件提供统一的接口。
设备驱动程序的组成
包括设备服务例程、中断处理程序和设备管理策略等。
设备驱动程序的编写
需要了解硬件设备的特性和接口规范，采用适当的编程语言和开发工具进行编写。
设备驱动程序的调试与测试
通过调试和测试确保设备驱动程序的正确性和稳定性。
磁盘调度算法比较
先来先服务（FCFS）
按照请求到达的先后顺序进行服务，简单但效率不高。
最短寻道时间优先（SSTF）
优先选择距离当前磁头位置最近的请求进行服务，可减少磁头移动距 离，但可能导致某些请求长时间等待。
扫描算法（SCAN）
磁头从一端向另一端移动，途中满足遇到的请求，到达另一端后返回， 途中再次满足遇到的请求，如此往复。
操作系统与网络知识要点课件
01
02
03
知识目标
掌握操作系统和网络的基 本概念、原理和技术。
能力目标
能够运用所学知识解决实 际问题，具备操作系统和 网络的基本应用能力。
素质目标
培养学生的计算机系统思 维、创新意识和实践能力 。
02
CATALOGUE
操作系统基本概念
定义与功能
定义
操作系统是计算机系统中的一种软件，用于管理和控制计算机硬件和软件资源 ，提供公共服务和应用程序接口，协调各种活动和任务，使得计算机系统能够 高效、稳定地运行。
功能
资源管理、任务调度、系统安全、用户界面等。
发展历程及分类
发展历程
批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统、分布式 操作系统等。
分类
按照用户界面分类，可分为命令行界面操作系统和图形界面 操作系统；按照应用领域分类，可分为桌面操作系统、服务 器操作系统、嵌入式操作系统等。
核心组件与作用
内核
操作系统的核心部分，负责管理 硬件资源、提供基本服务、实现
单级目录结构
所有文件都直接放在根目录下 ，不便于文件管理和保护。
多级目录结构
也称为树形目录结构，通过目 录管理文件，便于文件分类和 权限管理。
优化策略
采用相对路径和绝对路径访问 文件，提高文件访问效率；实 现文件共享和链接，节省存储
空间。
文件存储空间管理策略
01
连续分配
为每个文件分配一组连续的磁盘块，便于顺序访问，但容易产生外部碎
物联网广域网
03
讨论物联网场景下广域网的连接和管理技术，如NB-IoT、LoRa
等低功耗广域网技术的应用与发展趋势。
09
CATALOGUE
操作系统与网络知识.ppt
缓冲管理
设置缓冲区以缓和CPU和I/O速度不匹配的矛盾。 单缓冲区/双缓冲区/公共缓冲池。
设备分配
根据用户的I/O请求, 为之分配所需的设备。
4.2.3 设备管理功能
具体功能
设备驱动调度
通过设备驱动程序实现CPU和设备控制器之间的通信。
设备独立性
应用程序独立于具体的物理设备，与实际使用的物理设备无关。
异步性
进程通常是以断断续续的方式运行的。 功能上相互独立的进程执行进度也互不相关。
4.2 操作系统的功能
处理器管理
存储器管理
操
设备管理
作
文件管理
系
网络与通信管理
统
用户接口
功
能
4.2.1 处理器管理功能
总体功能
保证处理器在多个进程之间进行有效的切换, 进程是指程 序的一次执行过程 。
具体功能
进程控制
实现相互合作进程之间的信息交换。 通信方式
– 直接方式：相互合作的进程处于同一计算机系统时。 – 间接方式：相互合作的进程处于不同的计算机系统时。
处理器调度
作业调度：把作业由外存调入内存，现在不再用。 交换调度：内外存之间进程的交换。 进程调度：把处理器分配某个进程让其运行。
– 线程技术：一个进程的多个部分可以并发执行。
一批作业放入外存的方式
联机方式：在主机控制下进行。 脱机方式：在外围机控制下进行, 进一步提高了主机利用率。
4.1.2 操作系统的形成
分时操作系统
把CPU的时间分成微小的时间片。 按时间片轮流为多个终端服务。 具有人机对话功能。
实时操作系统
实时控制系统/硬实时任务。 实时信息系统/软实时任务。
操作系统PPT课件
分析在多用户与多任务环境下可能存在的安全风险，并介绍相应的安全
措施和策略。
07
安全性与可靠性保障
操作系统安全策略
访问控制
通过用户身份验证、权限 管理等手段，限制用户对 系统资源的访问，防止未 经授权的访问和操作。
加密技术
采用加密算法对敏感数据 进行加密存储和传输，确 保数据在传输和存储过程 中的安全性。
页面置换算法
虚拟内存的实现
当内存空间不足时，需要选择某个页面进 行置换，常见的置换算法有最优算法、先 进先出算法、最近最久未使用算法等。
需要硬件和软件的支持，如地址变换机构、 缺页中断机构、页面调度程序等。
页面置换算法
最优算法
选择未来最长时间不会被访问的页面 进行置换，需要预知未来的页面访问 情况，实际中难以实现。
命令行界面常用命令
列举并解释常见的命令行界面命令，如文件操作命令、网络命令、 系统管理命令等。
图形用户界面设计
01
图形用户界面（GUI ）概述
介绍图形用户界面的基本概念、 特点和优势。
02
图形用户界面设计 原则
讲解设计图形用户界面时需要遵 循的原则，如直观易用、美观大 方、符合用户习惯等。
03
图形用户界面常用 控件
文件概念
文件是操作系统中进行数据存储和管理的基本单位，通常是一段具有特定格式 和意义的二进制数据。
文件组织结构
常见的文件组织结构包括顺序结构、索引结构、链接结构和哈希结构。不同的 组织结构适用于不同的应用场景，如顺序结构适用于连续访问大量数据，而索 引结构则适用于随机访问。
文件访问权限控制
访问权限
设置通道控制器，负责管理和控制多 个I/O设备，进一步减轻CPU的负担 。
《计算机操作系统》ppt课件完整版
线程的实现方式
1 2
用户级线程 在用户空间中实现的线程，内核对其无感知，线 程管理和调度由用户程序自己完成。
内核级线程 在内核空间中实现的线程，内核负责线程的创建、 撤销和调度等操作，线程管理开销较大。
3
混合实现方式 结合用户级线程和内核级线程的特点，将部分线 程管理功能交给用户程序完成，以提高效率。
进程的状态与转换
进程的基本状态包括就绪、执行和阻塞三种。
进程状态转换的典型情况包括：运行到就绪、就绪到运行、运行到阻塞、阻塞到就 绪等。
进程状态转换由操作系统内核中的进程调度程序完成。
进程控制与管理
进程控制包括进程的创建、撤销、阻塞和唤醒等操作。
进程管理包括进程同步、进程通信、进程调度和进程死锁 等问题。
优点
提高了系统的并发性和响应速度，充分利用了多核处理器 的优势。
缺点
线程间的同步和通信可能增加编程的复杂度和出错概率。
对象管理技术
对象管理概念
对象管理是指操作系统 采用面向对象的思想来 管理系统的资源，如文 件、设备、进程等。
优点
提高了系统的模块化程 度，便于扩展和维护； 增强了系统的安全性， 通过封装和访问控制保 护对象。
THANKS
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嵌入式操作系统
嵌入式操作系统概念
嵌入式操作系统是用于嵌入式系统的专用操作系统， 负责管理和控制嵌入式设备的硬件和软件资源。
优点
嵌入式操作系统具有实时性、可靠性和可定制性等特 点，适用于各种嵌入式应用场景。
缺点
嵌入式操作系统的资源受限，如处理器速度、内存大 小和存储容量等，需要针对特定应用进行优化。
享内存等。
调度与分配
按照一定策略对进程进 行调度，分配处理机资
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全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试
网络工程师辅导教程
第一部分：操作系统基础知识、网络操作系统第二部分：专业英语
主讲：吴微
辽宁省软考备考站专家组
网络工程师辅导教程
第一部分：操作系统基础知识、网络操作系统
本部分考试大纲情况概要
本部分考试大纲要求
★
操作系统的功能及分类（批处理、分时、实时、网络、分布式、嵌入
式）、多道程序、内核和中断控制、进程和线程
★
进程的状态及转换、进程调度算法（分时轮转、优先级、抢占）、死
锁
存储管理方案（分段与分页、虚存、页面置换算法）★
文件管理★
作业调度算法（先来先服务、短作业优先、高响应比优先）★
★
网络操作系统的功能、分类和特点、文件系统
FAT16/FAT32/NTFS/ext3
网络设备驱动程序（ODI、NDIS）、网络通信的系统功能调用（套接
★
字API）、RPC、TP Monitor
Red hat linux:文件系统目录结构、用户与组管理、进程管理、网络
★★★配置与管理
命题特点
内容多但有条理
难度系数不高只要抓住重点就可以得分各年试题考点变化中有规律
1 操作系统基础知识
1.1操作系统的定义
操作系统是用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。
（2009年11月上午试题）
操作系统是裸机上的第一层软件，其他系统软件（如（1）等）和应用软件都是建立在操作系统基础上的。
下图①②③分别表示（2）。
（1）A．编译程序、财务软件和数据库管理系统软件
B．汇编程序、编译程序和Java解释器
C．编译程序、数据库库管理系统软件和汽车防盗程序
D．语言处理程序、办公管理软件和气象预报软件
（2）A．应用软件开发者、最终用户和系统软件开发者
B．应用软件开发者、系统软件开发者和最终用户
C．最终用户、系统软件开发者和应用软件开发者
D．最终用户、应用软件开发者和系统软件开发者
答案（1）B，（2）D。
1操作系统基础知识
1.2多道程序系统的概念
（1）定义：在主存中同时存放多个作业，使之同时处于运行状态共享系统资源的系统。
（2）多道程序系统的根本目地：
提高CPU利用率，充分发挥并行性。
练习
在有一台CPU和两台输入输出设备I/O1和I/O2，且能够实现抢先式多任务并行工作的多道程序环境内，投入运行优先级由高到低的P1、P2和P3这3个作业。
它们使用设备的先后顺序和占用设备时间分别是：
作业P1：I/O2（30ms）、CPU（10ms）、I/O1（30ms）、CPU
（10ms）
作业P2：I/O1（20ms）、CPU（20ms）、I/O2（40ms）
作业P3：CPU（30ms）、I/O1（20ms）
假设对于其他辅助操作时间可以忽略不计，作业P1、P2、P3从投入到完成所用的时间分别是（1） ms、（2） ms、（3） ms。
3个作业从投入运行到全部完成，CPU的利用率约为（4） %，I/O1的利用率约为（5） %
假设在系统中仅有这3个作业投入运行，各设备的利用率是指该设备的使用时间同作业进程组全部完成所占用最长时间的比率。
（1）～（5）A．60 B．67 C．70 D．78 E．80
F．89 G．90 H．100 I．110 J．120
答案：（1）E，（2）G，（3）G，（4）D，（5）D
1. 3 进程
2、进程的组成
1、进程的定义：进程是一个具有一定独立功能的程序，关于某个数据集合的一次运行活动。
PCB
程
序 数 据
1 操作系统基础知识
3 、进程的状态及其状态间的切换
就绪
阻塞 运行 等待事件 1 操作系统基础知识
1. 3进程
某系统的进程状态转换如下图所示，图中 1、2、3 和 4 分别表示引起状态转换的不同原因，原因 4 表示（9）。
（9）A. 就绪进程被调度 B. 运行进程执行了 P 操作
C.发生了阻塞进程等待的事件
D. 运行进程的时间片到了【答案】C
假设系统中进程的三态模型如图1-15所示，图中的a、b和c的状态分别为（）。
图1-15 进程状态转换图
A．就绪、运行、阻塞 B．运行、阻塞、就绪C．就绪、阻塞、运行D．阻塞、就绪、运行【答案】A。