计算机操作系统课件实验环境简介
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。
操作系统实验

操作系统实验操作系统实验是计算机科学与技术领域非常重要的一门实验课程。
通过操作系统实验,学生可以深入了解操作系统的基本原理和实践技巧,掌握操作系统的设计和开发方法。
本文将介绍操作系统实验的一般内容和实验室环境要求,并详细说明一些常见的操作系统实验内容。
一、实验内容1. 实验环境搭建:操作系统实验通常在实验室中进行。
为了完成实验,学生需要搭建一个操作系统实验环境。
实验环境通常由一个或多个计算机节点组成,每个计算机节点需要安装操作系统实验所需要的软件和驱动程序。
2. 操作系统整体结构分析:学生首先需要通过文献研究和课堂学习,了解操作系统的整体结构和基本原理。
在实验中,学生需要分析和理解操作系统的各个模块之间的功能和相互关系。
3. 进程管理实验:进程是操作系统中最基本的运行单位。
在这个实验中,学生可以通过编写程序并使用系统调用来实现进程的创建、销毁和调度。
学生需要熟悉进程状态转换和调度算法,理解进程间通信和同步机制。
4. 内存管理实验:内存管理是操作系统中非常重要的一个模块。
学生需要实现虚拟内存管理、页面置换算法以及内存分配和回收策略。
通过这个实验,学生可以深入了解虚拟内存管理的原理和实际应用。
5. 文件系统实验:文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的模块。
在这个实验中,学生需要实现基本的文件系统功能,如文件的创建、读取和修改。
学生还可以实现进程间的文件共享和保护机制。
6. 设备管理实验:设备管理是操作系统中与硬件设备交互的一个重要模块。
在这个实验中,学生需要实现设备的初始化、打开和关闭功能。
学生还可以实现设备驱动程序,完成对硬件设备的控制。
二、实验室环境要求1. 计算机硬件:实验室需要配备一定数量的计算机节点。
每个计算机节点需要具备足够的计算能力和内存容量,以满足操作系统实验的要求。
2. 操作系统软件:实验室中的计算机节点需要安装操作系统软件,通常使用Linux或者Windows操作系统。
此外,还需要安装相关的开发工具和编程语言环境。
计算机操作系统PPT课件

将内存页面组织成环形链表,通过指针循环扫描选择可置换的页面, 实现简单且性能适中。
内存保护机制设计
01
界限寄存器保护
为每个进程分配一个界限寄存器,规定其访问的内存范围,防止进程越
界访问其他进程的内存空间。
02 03
基址寄存器和限长寄存器保护
将进程的逻辑地址空间映射到物理地址空间上,通过基址寄存器和限长 寄存器实现内存保护。基址寄存器存放进程在内存中的起始地址,限长 寄存器存放进程的长度。
拒绝服务攻击
通过大量请求拥塞网络或耗尽系统资源,使合法用户无法 正常使用服务。
身份认证和访问控制策略
1 2
身份认证机制
通过用户名、密码、生物特征等方式验证用户身 份,确保只有合法用户能访问系统。
访问控制列表(ACL)
定义不同用户或用户组对系统资源的访问权限, 实现细粒度的权限控制。
3
角色基于访问控制(RBAC)
文件共享与保护机制
文件共享
多个用户或程序可以同时访问同一个文件,操作系统需要提供文件共享机制。
文件保护
为了防止文件被未经授权的用户或程序访问和修改,操作系统需要提供文件保护机制,如 访问控制列表(ACL)等。
并发控制
当多个用户或程序同时访问同一个文件时,操作系统需要进行并发控制,以确保数据的一 致性和完整性。
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存技术原理
利用磁盘空间作为内存的扩展部分,将部分暂时不用的程序和数据存放到磁盘 上,以便腾出内存空间给急需的程序和数据。当需要再次使用这些程序和数据 时,再从磁盘上读入内存。
虚拟内存技术应用
实现进程的隔离和保护,提高内存利用率,支持多道程序设计和分时系统,使 得大型程序能够在小内存中运行。
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分配算法
首次适应算法、最佳适应 算法、最坏适应算法等, 用于决定如何为进程分配 内存空间。
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存概念
通过硬件和软件的结合 ,将物理内存和外存结 合起来,为用户提供比 实际物理内存大得多的 逻辑内存空间面 置换功能,实现虚拟内 存。
分布式操作系统
这种操作系统能够管理分布在不同地点的 计算机资源,支持分布式计算和协同工作 ,适用于构建和管理分布式系统。
分时操作系统
这种操作系统允许多个用户同时使用计算 机,每个用户都感觉自己独占了整个系统 资源。
网络操作系统
这种操作系统能够管理网络资源,提供网 络服务和支持网络通信,适用于构建和管 理计算机网络。
分布式系统特点和挑战
分布式系统特点
分布式系统由多台计算机组成,每台计算机都拥有独立的处理能 力和存储空间,计算机之间通过网络进行通信和协作。
分布式系统挑战
分布式系统面临着诸多挑战,如数据一致性、并发控制、容错处理 、安全性等。
分布式系统应用
分布式系统广泛应用于云计算、大数据处理、物联网等领域。
典型分布式操作系统案例分析
• 优先级调度策略:优先级调度策略是根据设备请求的优先级进行资源分配。优先级高的请求可以优先获得资源 ,而优先级低的请求则需要等待。这种策略的优点是可以满足紧急或重要请求的需求,但缺点是可能导致低优 先级请求长时间得不到处理。
06
用户界面与交互设计
用户界面基本要素和原则
用户界面基本要素
包括窗口、菜单、图标、按钮等,这些 要素是用户与计算机进行交互的基础。
网络协议栈概述
网络协议栈是一组按照特定层次结构排列的网络协议集合,用于实 现不同计算机系统之间的通信。
《操作系统实习课程》课件

进程管理实习
1
进程控制块
解释进程控制块的定义和结构,包括进程的基本属性和状态信息。
2
进程同步与通信
讨论进程间通信和同步的机制,例如互斥、信号量等。
3
进程调度算法
介绍各种不同的进程调度算法,如先来先服务、短作业优先等。
内存管理实习
1 虚拟内存
解释虚拟内存的概念和作用,以及页面置换算法的原理。
2 内存碎片
详细说明内碎片和外碎片的区别和如何处理它们。
3 存储器分配
介绍常用的存储器分配和回收方式,例如分区和页式存储。
文件系统实习
文件系统结构
解释文件系统的层次结构和不 同层次的功能。
文件访问方式
介绍文件的不同访问方式,如 顺序访问和随机访问。
文Hale Waihona Puke 系统调用讲解如何使用文件系统调用进 行文件操作和异常处理。
《操作系统实习课程》 PPT课件
本PPT课件旨在介绍操作系统实习课程的重要性和目的,以便通过丰富的实 践活动提升学生的操作系统技能。
实习环境和工具
搭建环境
详细介绍操作系统实习所需的开发环境和工具的搭建步骤。
开发工具
推荐一些常用的开发工具和调试工具,以提升实习过程的效率。
版本控制
介绍使用版本控制系统进行代码管理和协作开发的重要性。
设备驱动程序实习
设备控制器
详细描述设备控制器的功能和作 用。
IO操作和中断处理
解释IO操作和中断处理的流程和 底层机制。
设备和驱动程序注册
介绍设备的注册和驱动程序与设 备的关联过程。
实习总结与评分标准
实习总结
总结操作系统实习的收获、 经验和反思,并分享一些实 际案例。
《操作系统实验》课件

文件以块为单位进行存 储,通过逻辑块号和物 理块号的映射来实现文 件的访问。同时,可以 采用不同的文件组织方 式,如顺序存储和链式 存储等。
通过目录来实现对文件 的组织和访问,目录中 包含文件名、文件的位 置信息和访问权限等信 息。常见的目录结构有 单级目录、二级目录和 树形目录等。
通过访问控制表(ACL )或安全标签等机制来 实现对文件的访问控制 ,以确保文件的安全性 和完整性。
03
[6] 张丽芬. 操作系统实验教程[M]. 北京: 中国人民大学出版 社, 2014.
THANKS
操作系统基本类型
总结词
根据不同的应用场景和功能,操作系统 可以分为多种类型,如批处理操作系统 、分时操作系统、实时操作系统等。
VS
详细描述
根据不同的应用需求,操作系统可以分为 多种类型。批处理操作系统主要用于大规 模数据处理,分时操作系统允许多个用户 同时使用计算机,实时操作系统则用于需 要快速响应的场合。
结果分析与讨论
01
进程管理实验结果 分析
分析实验过程中出现的问题和解 决方法,讨论进程调度策略和优 先级分配的合理性。
02
内存管理实验结果 分析
分析内存分配算法的效率和公平 性,讨论内存碎片化问题及其解 决方案。
03
文件系统实验结果 分析
分析文件系统性能瓶颈和优化方 法,讨论文件存储和检索的效率 问题。
内存管理是操作系统的核心功能之一,包括 内存分配、回收、内存保护等。
详细描述
内存管理是操作系统的核心功能之一,负责 分配和回收内存资源。同时,它还需要保证 各个进程之间的隔离,防止相互干扰和破坏 。内存管理算法有分区管理、分页管理、段 式管理和段页式管理等。
文件系统
实验1 操作系统环境(一)

实验1 操作系统环境(一)引言概述:
在进行操作系统环境的实验前,我们需要对操作系统环境有一个清晰的了解。
本文档将通过五个大点来详细介绍操作系统环境的相关内容。
1. 操作系统环境的定义
- 操作系统环境是指操作系统与硬件设备之间的交互界面,提供了用户与计算机系统进行交互的能力。
它包含了操作系统的安装、配置和功能设置等操作。
2. 操作系统环境的基本组成
- 操作系统环境由操作系统核心、系统资源管理器和应用程序接口组成。
操作系统核心负责处理计算机硬件与软件的交互,系统资源管理器管理系统的资源分配,应用程序接口(API)提供了应用程序与操作系统之间的交互接口。
3. 操作系统环境的安装与配置
- 操作系统环境的安装包括操作系统的选择、引导程序的设置和分区排布等步骤。
配置操作系统环境时,我们需要设置系统时间、语言、网络和用户等参数,以适应不同的应用需求。
4. 操作系统环境的功能设置
- 操作系统环境的功能设置包括对操作系统进行优化和调整,以提高计算机系统的性能和稳定性。
此外,还可以设置电源管理、网络共享和用户权限等功能,以满足不同用户的需求。
5. 操作系统环境的更新与维护
- 操作系统环境的更新是指为了修复漏洞、增加新功能和提高系统性能,在操作系统发布之后进行的升级操作。
维护操作系统环境包括对系统的备份和还原、磁盘清理和错误修复等操作,以保证系统的稳定和安全。
总结:
操作系统环境是操作系统与计算机硬件之间的交互界面,包含了安装与配置、基本组成、功能设置以及更新与维护等方面。
熟悉操作系统环境的相关内容,对于正确操作和提高计算机系统性能至关重要。
《的操作环境》课件

操作系统对操作环境的影响
操作系统是用户与计算机硬件之间的桥梁,不同的操作系统提供不同的界面 和功能,影响用户的操作体验。
常用操作系统的优缺点比较
Windows
广泛应用,适用性强,但易受 病毒攻击。
macOS
界面美观,用户体验好,但硬 件选项有限。
Linux
开源、可定制性强,但对普通 用户来说学习曲线较陡峭。
常用办公软件对操作环境的要求
办公软件如Word、Excel和PowerPoint等,需要操作环境具备一定的处理能力和稳定性,以保证工作效率和数据 安全。
网络流畅度对操作环境的影响
网络的稳定性和传输速度直接影响着操作环境的效果,快速的网络连接可以 提高工作效率和用户体验。
病毒和安全对操作环境的影响
常见的PC环境,具备较大的屏幕、键盘和鼠标,提供更丰富的功能和多任务处理能力。
2 移动端操作环境
以智能手机和平板电脑为代表,体积小巧、便携性强,适用于随时随地的操作。
3 Web操作环境
基于浏览器的操作平台,无需安装软件,具备响
处理器决定了计算机的运行速度和处理能力,而内存则影响计算机的运行稳 定性和多任务处理能力。
《操作环境》PPT课件
欢迎来到《操作环境》PPT课件,我们将介绍操作环境的重要性和影响因素, 以及如何优化操作环境。让我们一起探索这个引人入胜的主题吧!
操作环境是什么?
操作环境是指计算机用户进行各种任务和操作的背景环境。它包括硬件、软 件、操作系统以及用户个人习惯等因素。
不同操作环境的特点
1 桌面操作环境
学者和研究机构正不断探索操作环境对用户和组织的影响,以及如何通过优 化操作环境提高工作效率和用户体验。
如何适应变化的操作环境
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返回值
如果执行成功则返回子进程识别码(PID),如果 有错误发生则返回-1。失败原因存于errno 中。
2013年7月18日星期四 5时47分48秒 内蒙古工业大学 8
相关系统调用简介
pipe 系统调用
声明格式
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
见演示。
建立第一个项目
见演示。
2013年7月18日星期四 5时47分48秒
内蒙古工业大学
2
相关系统调用简介
fork
格式声明
#include <unistd.h> pid_t fork(void); 返回值说明:当调用执行成功时,该调用对 父进程返回子进程的PID,对子进程返回0。 调用失败时,给父进程返回-1,没有子进程 创建。
2013年7月18日星期四 5时47分48秒
内蒙古工业大学
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实验要求
上交内容
实验报告1份
算法流程图
算法伪代码描述/说明
实验结果及结果分析
源代码1份 代码要有注释
2013年7月18日星期四 5时47分48秒 内蒙古工业大学 11
实验环境简介
Linux的工作环境
在Vmware虚拟机下工作。
安装过程
安装VMware
安装Linux(RedHat9.0)
设置用户名/口令,选用Kdevelop开发环境
2013年7月18日星期四 5时47分48秒
内蒙古工业大学
1
实验环境简介
C开发环境——KDevelop
Kdevelop的启动
int fd[2]
int pipe(fd);
2013年7月18日星期四 5时47分48秒 内蒙古工业大学 9
相关系统调用简介
函数说明
一个管道拥有两个文件描述符用来通信,它们 指向一个管道的索引节点,该调用将这两文件 描述符放在参数fd中返回。
习惯上,文件描述符fd[0]用来读数据,fd[1]用 来写数据。
内蒙古工业大学
2013年7月18日星期四 5时47分48秒
7
相关系统调用简介
函数说明
wait()会暂时停止目前进程的执行,直到有信 号来到或子进程结束。如果在调用wait()时子 进程已经结束,则wait()会立即返回子进程结 束状态值。子进程的结束状态值会由参数status 返回,而子进程的进程识别码也会一快返回。如 果不在意结束状态值,则参数status 可以设成 NULL。
2013年7月18日星期四 5时47分48秒 内蒙古工业大学 3
相关系统调用简介
执行过程
为新进程在进程表中分配 一个表项
给子进程一个唯一的进程 标识号(PID)
复制一个父进程的进程表项的副本给子进程
把与父进程相连的文件表和索引节点表的引 用数加1 内核为子进程创建用户级上下文。 内核复制父进程的上下文的第一层,即寄存 器上下文和内核 栈
2013年7月18日星期四 5时47分48秒 内蒙古工业大学 4
相关系统调用简介
实例分析
#include <sys/typex.h> #include <unisd.h> main(){ pid_t val; printf("PID before fork():%d\n",(int)getpid()); if(val=fork()) printf("parent process PID:%d\n",(int)getpid()); else printf("child process PID:%d\n",(int)getpid()); }
2013年7月18日星期四 5时47分48秒 内蒙古工业大学 5
相关系统调用简介
实例分析
2013年7月18日星期四 5时47分48秒内蒙古工业大学6
相关系统调用简介
wait
系统调用wait的功能是发出调用的进程只要 有子进程,就睡眠直到它们中的一个终止为 止。
格式声明 #include<sys/types.h> #include<sys/wait.h> pid_t wait(int *status)