计算机操作系统第四版课程设计
计算机操作系统第四版-汤小丹-教案第七章
第七章 文 件 管 理
7.2.3 记录寻址 1. 隐式寻址方式 对于定长记录的顺序文件，如果已知当前记录的逻辑地
址，便很容易确定下一个记录的逻辑地址。
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第七章 文 件 管 理
图7-3 定长和变长记录文件
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第七章 文 件 管 理
2. 显式寻址方式 该方式可用于对定长记录的文件实现直接或随机访问。 因为任何记录的位置都很容易通过记录长度计算出来。而对 于可变长度记录的文件则不能利用显式寻址方式实现直接或 随机访问，必须增加适当的支持机构方能实现。下面我们通 过两种方式对定长记录实现随机访问： (1) 通过文件中记录的位置。 (2) 利用关键字。
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第七章 文 件 管 理
1. 按文件是否有结构分类 1) 有结构文件 (1) 定长记录。 (2) 变长记录。
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第七章 文 件 管 理
2) 无结构文件 如果说在大量的信息管理系统和数据库系统中，广泛采 用了有结构的文件形式的话(即文件是由定长或变长记录构 成的)，那么在系统中运行的大量的源程序、可执行文件、 库函数等，所采用的就是无结构的文件形式，即流式文件。 其文件的长度是以字节为单位的。对流式文件的访问，则是 利用读、写指针来指出下一个要访问的字符。可以把流式文 件看做是记录式文件的一个特例：一个记录仅有一个字节。
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第七章 文 件 管 理
7.1.4 文件操作 1. 最基本的文件操作 最基本的文件操作包含下述内容： (1) 创建文件。 (2) 删除文件。 (3) 读文件。 (4) 写文件。 (5) 设置文件的读/写位置。
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第七章 文 件 管 理
2. 文件的“打开”和“关闭”操作 当用户要求对一个文件实施多次读/写或其它操作时，每 次都要从检索目录开始。为了避免多次重复地检索目录，在 大多数OS中都引入了“打开”(open)这一文件系统调用，当 用户第一次请求对某文件进行操作时，须先利用open系统调 用将该文件打开。
计算机操作系统第四版汤小丹教案
计算机操作系统第四版汤小丹教案计算机操作系统第四版汤小丹教案一、引言计算机操作系统是计算机系统中的基础组件之一，它负责管理计算机的各种硬件和软件资源，为应用程序提供统一的接口和环境。
计算机操作系统的地位至关重要，对于计算机系统的性能和稳定性有着重要的影响。
本文将详细介绍计算机操作系统第四版汤小丹教案的主要内容，帮助读者更好地理解和掌握操作系统的基本概念、原理和应用。
二、操作系统的概念和作用操作系统的概念和作用是学习操作系统的基础。
在这一部分，我们将从操作系统的定义、发展历程、作用等方面进行介绍。
首先，操作系统的定义是管理和控制计算机系统资源、为用户提供操作界面和编程接口的软件。
操作系统的发展可以追溯到早期的批处理系统和分时系统，经过多年的发展，操作系统已经成为了计算机系统中不可或缺的一部分。
操作系统的基本作用包括：管理计算机系统的硬件和软件资源，提高计算机系统的利用率和性能；为用户提供友好的操作界面和编程接口，方便用户使用计算机系统；提高计算机系统的可靠性和稳定性，确保计算机系统的正常运行。
三、操作系统的结构和组成操作系统的结构和组成是操作系统的核心部分。
在这一部分，我们将从操作系统的基本结构、组成模块等方面进行介绍。
操作系统的基本结构包括内核模式和用户模式。
内核模式是操作系统的核心部分，负责管理和控制计算机系统的硬件和软件资源；用户模式是操作系统的用户接口部分，为用户提供操作界面和编程接口。
操作系统的组成模块包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理。
进程管理负责进程的创建、调度和终止；内存管理负责内存的分配、回收和管理；文件系统负责文件和目录的创建、读写和管理；设备管理负责设备的驱动程序、设备的读写和管理。
四、操作系统的原理和应用操作系统的原理和应用是操作系统的重点和难点。
在这一部分，我们将从操作系统的基本原理、应用等方面进行介绍。
操作系统的基本原理包括并发性、共享性、虚拟性和异步性。
并发性是指多个进程可以同时存在于系统中；共享性是指多个进程可以共享系统资源；虚拟性是指操作系统可以为用户提供虚拟的计算环境；异步性是指进程的执行顺序是不确定的。
计算机操作系统第四版教案
(2) CPU等待人工操作。当用户进行装带(卡)、卸带(卡) 等人工操作时，CPU及内存等资源是空闲的。
整理课件 13
第一章 操作系统引论
2. 脱机输入/输出(Off-Line I/O)方式 为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛 盾，20世纪50年代末出现了脱机I/O技术。该技术是事先将 装有用户程序和数据的纸带装入纸带输入机，在一台外围机 的控制下，把纸带(卡片)上的数据(程序)输入到磁带上。当 CPU需要这些程序和数据时，再从磁带上高速地调入内存。
整理课件 9
第一章 操作系统引论
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
整理课件 10
第一章 操作系统引论
1.1.3 推动操作系统发展的主要动力 1．不断提高计算机资源利用率 2. 方便用户 3. 器件的不断更新换代 4. 计算机体系结构的不断发展 5. 不断提出新的应用需求
整理课件 11
整理课件
2
第一章 操作系统引论
第一章 操作系统引论
1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 OS结构设计 习题
整理课件 3
第一章 操作系统引论
1.1 操作系统的目标和作用
操作系统的目标与应用环境有关。例如在查询系统中所 用的OS，希望能提供良好的人—机交互性；对于应用于工 业控制、武器控制以及多媒体环境下的OS，要求其具有实 时性；而对于微机上配置的OS，则更看重的是其使用的方 便性。
(1) 人—机交互。 (2) 共享主机。
整理课件 26
第一Байду номын сангаас 操作系统引论
操作系统原理第四版课程设计
操作系统原理第四版课程设计说明本文档涉及操作系统原理第四版课程设计部分的详细指导。
该课程设计旨在让学生深入了解操作系统原理，特别是进程调度、内存管理和文件系统等方面的工作原理，进而通过实践，提高相关技能和知识。
简介操作系统是计算机系统中最核心的部分之一，是负责管理计算机硬件资源的软件系统。
它的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、I/O管理等。
本课程设计主要涉及操作系统中的进程调度、内存管理和文件系统三个方面的实现。
通过这些内容的学习和实践，学生将能够深入了解操作系统的工作原理和实现方法。
目标和要求在完成本课程设计后，学生应该能够：1.掌握进程调度算法的基本原理和实现方法；2.理解内存管理的基本概念和实现策略；3.熟悉文件系统的组成结构和实现方法；4.能够通过编写代码实现以上功能。
课程设计内容进程调度进程调度是操作系统中最基本的功能之一，它负责为CPU分配时间片，从而使得用户程序能够按照一定的顺序执行。
本部分的任务是编写一个进程调度程序，实现三个调度算法：先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）和实时优先级调度（RTS）。
具体要求如下：1.设计进程控制块（PCB）数据结构，并实现进程管理器，能够对进程进行创建、撤销、阻塞和唤醒等操作；2.设计合适的进程调度算法，并实现相应的调度器；3.测试程序，通过模拟大量进程的并发执行，比较三种算法的性能表现。
内存管理内存管理是操作系统中关键的一部分，它负责为进程分配内存空间，并动态地对内存空间进行管理。
本部分的任务是编写一个简单的内存管理器，实现连续分配和离散分配两种分配策略。
具体要求如下：1.设计内存块结构和分配算法，并实现相应的分配器；2.设计解除算法，并实现相应的解除器；3.测试程序，通过模拟大量的内存申请和释放操作，比较不同的分配策略的性能表现。
文件系统文件系统是操作系统中最重要的一部分之一，它负责管理计算机中各种文件和目录。
本部分的任务是编写一个简单的文件系统，实现目录和文件的创建、删除、修改和查找等操作。
计算机操作系统第四版-汤小丹-教案第四章
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第四章
存储器管理
4.1.1 多层结构的存储器系统
1. 存储器的多层结构 对于通用计算机而言，存储层次至少应具有三级：最高 层为CPU寄存器，中间为主存，最底层是辅存。在较高档的 计算机中，还可以根据具体的功能细分为寄存器、高速缓存、
主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动存储介质等6层。
如图4-1所示。
间分配给作业。
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第四章
存储器管理
3. 最佳适应(best fit，BF)算法
所谓“最佳”是指，每次为作业分配内存时，总是把能 满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业，避免“大材小 用”。为了加速寻找，该算法要求将所有的空闲分区按其容 量以从小到大的顺序形成一空闲分区链。
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第四章
存储器管理
4. 最坏适应(worst fit，WF)算法
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第四章
存储器管理
4.1.2 主存储器与寄存器
1. 主存储器 主存储器简称内存或主存，是计算机系统中的主要部件， 用于保存进程运行时的程序和数据，也称可执行存储器。
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第四章
存储器管理
2. 寄存器
寄存器具有与处理机相同的速度，故对寄存器的访问速 度最快，完全能与CPU协调工作，但价格却十分昂贵，因此 容量不可能做得很大。
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第四章
存储器管理
3. 分区分配操作
1) 分配内存 系统应利用某种分配算法，从空闲分区链(表)中找到所 需大小的分区。设请求的分区大小为u.size，表中每个空闲分 区的大小可表示为m.size。
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第四章
存储器管理
图4-8 内存分配流程
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第四章
存储器管理
2) 回收内存
当进程运行完毕释放内存时，系统根据回收区的首址， 从空闲区链(表)中找到相应的插入点，此时可能出现以下四
操作系统教程第四版课程设计
操作系统教程第四版课程设计一、课程介绍本课程是操作系统教程第四版的课程设计，旨在通过实践，帮助学生更深刻的理解和掌握操作系统的基本原理和应用技术。
该课程涵盖了进程管理、内存管理、文件系统、输入输出系统等内容，并要求学生编写各种操作系统模块的实现。
二、教学目标1.了解操作系统的基本原理和应用技术，理解操作系统的内核结构和运行机制。
2.掌握常用的进程管理、内存管理、文件系统、输入输出系统等操作系统模块的实现原理和实现方法，能够编写相应的操作系统模块。
3.培养学生的自主学习和问题解决能力，提高学生的动手实践能力和实际操作能力。
三、教学内容1. 进程管理1.进程管理的基本概念和原理。
2.进程状态、进程控制块、进程调度等相关知识。
3.进程同步和互斥机制，包括信号量、互斥量、条件变量等。
4.进程通信和IPC机制，包括管道、消息队列、共享内存、信号等。
2. 内存管理1.内存管理的基本概念和原理。
2.内存分配和回收算法，包括首次适应、最优适应、最坏适应等算法。
3.虚拟内存和页面置换算法，包括LRU、FIFO、CLOCK等算法。
3. 文件系统1.文件系统的基本概念和原理。
2.文件系统的组成和层次结构，包括文件目录、文件存储、文件分配等。
3.文件系统的缓存和缓存替换算法，包括FIFO、LRU等算法。
4. 输入输出系统1.输入输出系统的基本概念和原理。
2.输入输出设备的驱动程序实现和设备管理。
3.中断处理和DMA机制，包括中断优先级、中断向量表等。
4. 设计要求1.实现一个简单的操作系统内核，包括进程管理、内存管理、文件系统、输入输出系统等模块实现。
2.这个操作系统内核可以在基本硬件环境下运行，支持多道程序，多用户访问，可以支持多种文件系统格式。
3.学生需要用C、汇编等语言编写相应的代码，实现操作系统内核的各个模块，并进行相应的调试和测试。
4.学生需要撰写相应的实验报告，记录设计思路、代码实现和测试结果。
四、教学方法1.课堂讲解：老师通过课件和案例讲解操作系统的基本原理和应用技术。
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统是计算机科学领域的重要基础知识，它掌握着计算机系统的核心功能和运行原理。
汤小丹编写的《计算机操作系统》第四版是该领域的一本经典教材，它全面而深入地介绍了操作系统的各个方面。
本文将对该教材进行全面概述，从内容结构、特点以及与其他版本的比较等方面进行分析。
一、内容结构《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的内容结构紧密，逻辑严谨，主要分为以下几个部分：1. 引言：本部分介绍了操作系统的概念、功能和历史背景，并简要介绍了后续各章节的内容。
2. 进程管理：这一部分详细介绍了进程的概念、进程的状态转换、进程调度等内容。
此外，还包含了进程同步与互斥、死锁及其预防等重要主题。
3. 存储管理：该部分介绍了存储器的层次和地址转换机制，详细讲解了虚拟存储器、内存分配与回收等关键技术。
4. 文件系统：这一部分主要介绍了文件的概念、文件系统的管理和存储组织策略等内容。
同时，还涵盖了文件系统的性能优化和安全性保护等关键问题。
5. 输入输出系统：该章节详细介绍了输入输出设备的概念、I/O操作的特点以及各种I/O控制技术。
此外，还包含了磁盘调度算法、缓存技术等内容。
6. 系统结构与分布式系统：这部分主要介绍了计算机系统的层次结构和组成，以及分布式系统的基本概念和相关技术。
7. 死锁：这一章节进一步深入讲解了死锁的概念、分类以及解决死锁问题的算法。
8. 发展动态：本部分介绍了操作系统的最新发展动态和研究前沿，对未来可能出现的新技术和新方向进行了展望。
以上为《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的主要内容结构，每个章节都涵盖了相关知识点和实践案例，为读者提供了全面的学习资源。
二、特点与优势1. 全面性：该教材从进程管理、存储管理、文件系统、输入输出系统、系统结构与分布式系统等多个角度对操作系统进行全面介绍，使读者能够全面了解和掌握操作系统的各个方面。
计算机操作系统第四版课件
计算机操作系统第四版课件一、教学内容本节课的教学内容选自计算机操作系统第四版教材，主要讲解操作系统的基本概念、功能和分类。
具体包括操作系统的定义、作用、进程管理、内存管理、文件管理和用户接口等方面的内容。
二、教学目标1. 使学生了解操作系统的概念，理解操作系统的基本功能和作用。
2. 培养学生掌握操作系统的基本原理，提高分析和解决实际问题的能力。
3. 增强学生对计算机操作系统的兴趣，激发其进一步学习计算机知识的热情。
三、教学难点与重点重点：操作系统的概念、功能和分类。
难点：进程管理、内存管理、文件管理等方面的原理和实现。
四、教具与学具准备教具：计算机、投影仪、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：以Windows操作系统为例，让学生观察并描述操作系统的启动过程，引出操作系统的概念。
2. 概念讲解：讲解操作系统的定义、作用，以及操作系统的基本功能和分类。
3. 原理分析：分析进程管理、内存管理、文件管理等方面的原理和实现。
4. 例题讲解：以Linux操作系统为例，讲解进程管理、内存管理、文件管理等方面的具体实现。
5. 随堂练习：（1）操作系统的主要功能有哪些？（2）进程管理的基本原理是什么？（3）内存管理的基本策略有哪些？（4）文件管理的主要任务是什么？6. 板书设计：操作系统的概念、功能和分类；进程管理、内存管理、文件管理的原理和实现。
7. 作业设计（1）请简要描述操作系统的启动过程。
（2）请列举操作系统的基本功能。
（3）请解释进程、线程的概念及其关系。
（4）请阐述内存管理的任务和基本策略。
（5）请描述文件管理的 main 任务。
8. 课后反思及拓展延伸本节课通过讲解操作系统的概念、功能和分类，使学生了解了操作系统的基本知识。
在讲解进程管理、内存管理、文件管理等方面的原理和实现时，要注意引导学生思考，提高其分析和解决问题的能力。
同时，激发学生对计算机操作系统的兴趣，为后续课程的学习打下基础。
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计算机操作系统第四版课程设计
项目背景
计算机操作系统是一门研究计算机硬件和软件的基本原理、基本方法和基本技
术的学科。
计算机操作系统是构成计算机系统的核心部分，负责管理和控制整个计算系统的硬件、软件和资源。
本课程设计旨在提供一些基本操作系统概念和原理，帮助学生理解操作系统运行的要素，设计和开发基本的操作系统功能。
项目介绍
本课程设计旨在帮助学生理解操作系统的启动、进程管理、内存管理、文件系
统等基本概念和原理。
设计中包括以下模块：
模块1：操作系统启动
本模块主要介绍操作系统启动的过程和原理。
学生需要深入理解BIOS、UEFI、操作系统引导程序等概念，并设计和实现一个简单的操作系统引导程序。
模块2：进程管理
本模块主要介绍操作系统进程管理的基本概念和原理。
学生需要设计和开发一
个进程管理器，支持进程创建、运行、挂起、恢复等基本操作。
模块3：内存管理
本模块主要介绍操作系统内存管理的关键概念和技术。
学生需要设计和开发一
个内存管理器，支持内存分配、释放等基本操作，并实现虚拟内存和页面置换算法。
模块4：文件系统
本模块主要介绍操作系统文件系统的基本概念和原理。
学生需要设计和开发一
个简单的文件系统，支持文件创建、读取、写入、删除等基本操作。
设计要求
本课程设计有以下要求：
•开发环境：建议使用C语言或C++语言，操作系统环境为Linux或Windows。
•程序设计：每个模块需要设计和开发一个可运行的程序，并提供详细的文档说明。
•测试数据：应提供足够的测试数据，以验证程序的正确性和稳定性。
•报告制作：提交完整的报告，包括设计、实现、测试、使用说明和总结等方面，采用Markdown文本格式。
•时间限制：本课程设计需在两个月内完成。
项目负责人
•xxx
•xxx
参考资料
1.《深入理解计算机系统》
2.《操作系统概念》
3.《计算机操作系统》
4.《现代操作系统》
5.其他相关资料。