计算机操作系统第四版课件
汤小丹《计算机操作系统》官方课件 第四版

汇报人: 202X-01-05
contents
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理
计算机操作系统概
01
述
操作系统的定义与功能
总结词
操作系统的定义与功能
详细描述
操作系统是计算机系统的核心软件,负责管理计算机硬件和软件资源,提供用户与计算机之间的接口。操作系统 的功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户界面管理等。
操作系统的分类
总结词
操作系统的分类
详细描述
根据不同的分类标准,操作系统可以分为多种类型。根据运行环境,操作系统可以分为单机操作系统 和网络操作系统;根据功能,操作系统可以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和通 用操作系统;根据规模,操作系统可以分为个人操作系统和多用户操作系统等。
进程管理
内存管理
03
内存管理的概念与功能
内存管理概念
内存管理是操作系统中用于管理计算 机内存的子系统,负责分配和回收内 存空间,以及管理内存中的数据。
内存管理功能
内存管理的主要功能包括内存分配、 内存回收、地址转换和内存保护等。
内存的分配策略
静态分配
在程序运行前,系统根据程序的大小 和需求一次性分配所需的内存空间, 程序运行期间不再进行内存的重新分 配。
文件的访问控制机制
文件的访问控制机制包括访问控制表(ACL)、能力表( Capabilities)等,用于限制用户对文件的访问权限。
文件的访问安全
文件的访问安全是指通过访问控制机制来确保文件的安全性和完整 性,防止未经授权的访问和修改。
设备管理
汤小丹 计算机操作系统 官方课件 第四版

(2) 进程是一个程序及其 数据在处理机上顺序执行时所 发生的活动。
(3) 进程是具有独立功能 的程序在一个数据集合上运行 的过程,它是系统进行资源分 配和调度的一个独立单位。
所没有的PCB结构外,还具有 下面一些特征:
(1) 动态性。 (2) 并发性。 (3) 独立性。 (4) 异步性。
运行过程中呈现间断性的运行 规律,所以进程在其生命周期 内可能具有多种状态。一般而 言,每一个进程至少应处于以 下三种基本状态之一:
直接后继。在前趋图中,把没 有前趋的结点称为初始结点 (Initial Node),把没有后继的 结点称为终止结点(Final Node)。此外,每个结点还具 有一个重量(Weight),用于表 示该结点所含有的程序量或程 序的执行 时间。
P7→P9,P8→P9 或表示为:
P={P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9}
,即程序运行时独占全机资源 ,资源的状态(除初始状态外) 只有本程序才能改变它,程序 一旦开始执行,其执行结果不 受外界因素影响;③ 可再现性
:指只要程序执行时的环境和 初始条件相同,当程序重复执 行时,不论它是从头到尾不停 顿地执行,还是“停停走走” 地执行,都可获得相同的结果 。程序顺序执行时的这种特性 ,为程序员检测和校正程序的 错误带来了很大的方便。
个有向无循环图,可记为 DAG(Directed Acyclic Graph) ,它用于描述进程之间执行的 先后顺序。图中的每个结点可 用来表示一个进程或程序段, 乃至一条语句,结点间的有向 边则表示两个结点之间存在的 偏序(Partial Order)或前趋关系 (Precedence Relation)。
终结,它将进入终止状态。进 入终止态的进程以后不能再执 行,但在操作系统中依然保留 一个记录,其中保存状态码和 一些计时统计数据,供其他进 程收集。一旦其他进程完成了 对其信息的提取之后,操作系 统将删除该进程,即将其PCB 清零,并将该空白PCB返还系 统。图2-6示出了增加了创建 状态和终止状态后进程的五种 状态及转换关系图。
计算机操作系统教程(第四版)PPT课件:第2章 操作系统用户界面

图2.3 直接耦合输入方式
4. SPOOLING系统
SPOOLING又可译作外围设备同时联机操作。SPOOLING系统的工作原理如图2.4 所示。
在SPOOLING系统中,多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来。 作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。操作系统中的输入程序包含两个 独立的过程,一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区;另一个是写过程,负责 把缓冲区的信息送到外存输入井中。这里,外围设备既可以是各种终端,也可以是
vi 编辑文件 :wq filename 保存文件 :q! 不保存退出
Gcc test.c 编译test.c 生成a.out 文件 ./a.out 运行a.out
Find / -name ls 在根目录下查找ls文件 Grep –F test /etc/passwd 查找test用户
建立并且运行一个脚本
的编译、链接、装入和执行等。
作业说明书主要包含三方面内容,即作业的基本描述、作业控制描述和资源要求 描述。作业基本描述包括用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的最大处理 时间等。而作业控制描述则大致包括作业在执行过程中的控制方式。资源要求描 述包括要求内存大小、外设种类和台数、处理机优先级、所需处理时间、所需库
其他的输入设备,例如纸带输入机或读卡机等。
图2.4 SPOOLING系统
5. 网络输入方式
网络输入方式以上述几种输入方式为基础。当用户需要把在计算机网络中某一台 主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时,就构成了网 络输入方式。因为网络输入方式涉及到不同计算机间的通信问题,且该问题的讨
脚本基础
哪个Shell来执行脚本?
汤小丹计算机操作系统官方通用课件第四版计算机操作系统 通用课件

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感谢观看
避免死锁、检测并恢复 死锁、预防死锁。
按顺序申请资源、请求 和持有、预先分配、静 态重分配。
检测死锁、停止进程、 撤销进程、恢复进程。
避免“请求和持有”、 避免“不剥夺”。
03
内存管理
内存的基本概念
内存
01
计算机中重要的硬件资源之一,用于存储运行中的程
序和数据。
内存种类
02 RAM、ROM、Cache等。
设备管理主要是对计算机设备进行管理,包括设备的分配、使 用、维护等。
02
进程管理
进程的基本概念
1 2
进程
程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系 统进行资源分配和调度的基本单位。
进程的特征
独立性、并发性、异步性、结构特征。
3
进程的状态
就绪状态、等待状态、运行状态、结束状态。
进程的创建和终止
进程的创建
内存共享
02
03
内存锁定
多个程序可以共享一些公共的内 存区域,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实现数据交换和协作 。
一些关键数据和代码可以被锁定 在内存中,防止被其他程序修改 或破坏。
04
文件系统
文件的基本概念
文件
文件是计算机中存储信息的单位,由数据项、 数据格式和数据结构组成。
文件类型
根据使用需求和存储内容,文件可分为文本文 件、二进制文件、图像文件等。
01
02
03
虚拟内存
通过将内存分为多个逻辑 分区,实现了一种类似于 硬盘的内存管理方式。
页面置换算法
当内存空间不足时,操作 系统会将一些不常用的页 面置换到硬盘上,以释放 内存空间。
页面调度
《计算机操作系统第四版》

目 录
• 操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理 • 现代操作系统的新技术
01
操作系统概述
操作系统的定义和作用
定义:操作系统是一组控制和管理计算机 软硬件资源、提供用户界面以及为应用程 序提供支持的系统软件。
为应用程序提供支持,使应用程序能够更 好地运行。
内存保护技术
界限寄存器
01
通过设置界限寄存器来保护内存,确保程序不会访问到不属于
它的内存区域。
基址寄存器和限长寄存器
02
通过基址寄存器和限长寄存器来限定程序可以访问的内存范围,
防止越界访问。
保护键
03
通过设置保护键来对内存进行保护,只有拥有相应权限的程序
才能访问对应的内存区域。
虚拟内存技术
请求分页 将程序的逻辑地址空间划分为大小相等的页面,当需要访 问某个页面时,会向系统发出请求并将该页面调入内存。
感谢观看
05
设备管理
设备管理的目标和功能
目标
方便性、并行性、均衡性、独立性
功能
设备控制、设备分配、设备处理、缓冲区管理
I/O控制方式
程序I/O方式
CPU和I/O设备串行工作,CPU在I/O 操作期间处于忙等状态
中断驱动I/O方式
CPU和I/O设备并行工作,CPU在I/O 操作期间可执行其他任务
DMA I/O方式
提供文件共享、打印服务、电 子邮件等网络服务,满足用户
需求。
云计算资源管理
对云计算环境中的计算、存储 和网络资源进行统一管理和调
度。
虚拟化技术
通过虚拟化技术实现硬件资源 的抽象和复用,提高资源利用
计算机操作系统第四版-汤小丹-官方课件PPT-第1章

2. 同时访问方式 系统中还有另一类资源,允许在一段时间内由多个进程 “同时”对它们进行访问。这里所谓的“同时”,在单处理 机环境下是宏观意义上的,而在微观上,这些进程对该资源 的访问是交替进行的。典型的可供多个进程“同时”访问的 资源是磁盘设备。一些用重入码编写的文件也可以被“同时” 共享,即允许若干个用户同时访问该文件。
1.2.4 分时系统(Time Sharing System) 1. 分时系统的引入 如果说推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是提
高资源利用率和系统吞吐量,那么,推动分时系统形成和发 展的主要动力,则是为了满足用户对人—机交互的需求,由 此形成了一种新型OS。用户的需求具体表现在以下几个方面:
效地提高系统中的资源利用率,增加系统的吞吐量。 1. 并行与并发 并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念。并行性
是指两个或多个事件在同一时刻发生。而并发性是指两个或 多个事件在同一时间间隔内发生。
2. 引入进程 在一个未引入进程的系统中,在属于同一个应用程序的 计算程序和I/O程序之间只能是顺序执行,即只有在计算程 序执行告一段落后,才允许I/O程序执行;反之,在程序执 行I/O操作时,计算程序也不能执行。但在为计算程序和I/O 程序分别建立一个进程(Process)后,这两个进程便可并发执 行。若对内存中的多个程序都分别建立一个进程,它们就可 以并发执行,这样便能极大地提高系统资源的利用率,增加 系统的吞吐量。
图1-6 多道程序的运行情况
2. 多道批处理系统的优缺点 多道批处理系统的优缺点如下: (1) 资源利用率高。引入多道批处理能使多道程序交替 运行,以保持CPU处于忙碌状态;在内存中装入多道程序可 提高内存的利用率;此外还可以提高I/O设备的利用率。 (2) 系统吞吐量大。能提高系统吞吐量的主要原因可归 结为:① CPU和其它资源保持“忙碌”状态;② 仅当作业 完成时或运行不下去时才进行切换,系统开销小。
计算机操作系统第四版ppt课件

目录
• 引言 • 进程管理 • 内存管理 • 文件管理 • 设备管理 • 并行与分布式处理系统
01
CATALOGUE
引言
计算机操作系统概述
01
02
03
定义
计算机操作系统是一种系 统软件,它是计算机上的 一个关键组成部分。
作用
操作系统管理和控制计算 机的硬件和软件资源,为 用户提供方便、高效的使 用环境。
04
共享性
操作系统中的资源可以被多个程序共 同使用。
06
异步性
在多道程序环境下,允许多个程序并发执行, 但由于资源有限,进程的执行顺序和执行时间 都是不确定的。
02
CATALOGUE
进程管理
进程的概念和特征
进程是程序的一次执 行过程,是系统进行 资源分配和调度的基 本单位。
进程由程序、数据和 进程控制块(PCB) 三部分组成。
通道控制方式
通道独立控制I/O操作,实现了 CPU、通道、I/O设备的并行工
作。
设备分配策略及实现方法
设备分配中的数据结构
设备控制表、设备队列、系统设备表等。
设备分配策略
先进先出、优先级高者先等分配策略。
设备分配算法
基于设备请求队列的分配算法、基于设备优先级的分配算法等。
设备分配的安全性
死锁的预防、避免和检测与恢复。
实现多道程序的并发执行,提高内存 利用率和系统吞吐量。
分区存储管理方案
固定分区
将内存划分为若干个固定大小的区域,每个 区域只能装入一个作业。
分区分配算法
首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适 应算法等。
可变分区
根据作业大小动态划分内存区域,提高内存 利用率。
计算机操作系统(第4版)课件:多媒体操作系统

29
多媒体ห้องสมุดไป่ตู้作系统
1) 彩色电视的制式 电视信号的标准也称为制式。目前世界上主要有三种制 式: (1) NTSC制式 (2) PAL制式 (3) SECAM制式
21
多媒体操作系统
11.2.1 音频信号 1. 模拟音频和数字音频 (1) 模拟音频。 (2) 数字音频。 ① 采样。 ② 量化。 ③ 编码。
22
多媒体操作系统
2. 数字音频文件类型 数字音频文件格式有多种: ① WAV文件 ② MIDI文件 ③ MPEG音频文件(MP3) ④ APE文件
23
多媒体操作系统
15
多媒体操作系统
3. 视频卡(video card) 视频卡又称显示卡,用于处理视频信号。它除了用于对 视频信号进行采集外,还可对所采集的信息进行编辑、特技 处理,进而形成十分精美的画面。对于多媒体的应用,一般 要求视频卡能提供800×600、1024×768、1280×1024或更 高像素的分辨率,这样才有可能很好地观看高清晰电视和数 字电影。
体感觉器官或观测仪器的感知所形成的以文本、数字、事件 或图像等形式保存的原始记录。数据与数据之间没有建立任 何联系或关系,呈分散和孤立的特性。数据必须经过加工处 理才能形成信息。
3
多媒体操作系统
2. 媒体的分类 一般地,媒体可分为以下六类: (1) 感觉媒体 (2) 表示媒体 (3) 呈现媒体 (4) 存储媒体 (5) 传输媒体 (6) 交换媒体
33
多媒体操作系统
2) GIF文件格式 GIF(Graphics Interchange Format)是采用无损压缩方法所 产生的一种高压缩比的彩色图像文件。为了减少对网络频带 的要求,采用了隔行扫描方式。该格式被广泛应用于Internet 上的大量彩色动画。
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计算机操作系统第四版课件计算机操作系统是计算机科学与技术领域的一门重要课程,涉及到计算机系统的核心原理和基本概念。
为了帮助学生更好地学习和理解这门课程,编写一份精美的课件是非常必要的。
本文将按照合适的格式来书写计算机操作系统第四版课件,以提供给学生们一份有条理、易于理解的学习资料。
第一章介绍
在第一章中,我们将介绍计算机操作系统的基本概念和定义。
通过这一章的学习,学生将对计算机操作系统有一个初步的了解。
1.1 什么是计算机操作系统
计算机操作系统是一种控制和管理计算机硬件资源的软件系统。
它为用户提供了一个操作界面,使得用户可以通过操作系统来管理计算机。
1.2 操作系统的作用
操作系统有许多重要的作用,包括管理和分配计算机的硬件资源、提供用户接口、控制程序执行和文件管理等。
1.3 操作系统的组成
操作系统由内核和外壳组成。
内核负责管理和控制计算机的核心功能,而外壳则提供给用户一个友好的界面。
第二章进程管理
在第二章中,我们将详细介绍进程管理这一重要概念。
进程管理是操作系统的核心功能之一。
2.1 进程的定义和特点
进程是指正在执行的程序在计算机上的一次执行过程。
每个进程都有其自己的一些特点,如进程的状态、优先级和资源需求等。
2.2 进程调度
进程调度是操作系统中的一个重要组成部分。
它负责决定每个进程在运行时的先后顺序。
2.3 进程同步与通信
在多道程序环境下,进程之间的同步与通信是非常重要的。
操作系统提供了一些机制来实现进程之间的同步和通信。
第三章内存管理
在第三章,我们将着重介绍内存管理这一与操作系统密切相关的概念。
3.1 内存的基本概念
内存是计算机中的一种存储设备,用于存储程序和数据。
我们将介绍内存的基本概念,包括虚拟内存、逻辑地址和物理地址等。
3.2 内存分配与回收
内存分配和回收是操作系统中的重要工作之一。
操作系统需要负责管理内存的分配和回收,以确保系统的稳定性和性能。
3.3 页面置换算法
在内存不足的情况下,操作系统需要使用页面置换算法来选择哪些页面被置换出去,以便为新的页面腾出空间。
通过以上的章节安排,我们可以看到,这份课件按照章节和小节的方式来组织内容,让学生们更好地按步骤学习和理解计算机操作系统的各个方面。
同时,本文的排版整洁美观,语句通顺,流畅易读,符合阅读体验的要求。
希望这份计算机操作系统第四版课件能够帮助到学生们更好地学习和掌握这门重要的课程。