第9课-计算机操作系统PPT课件
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《操作系统介绍》PPT课件-2024鲜版
16
04
现代操作系统特性分析
2024/3/27
17
多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
2024/3/27
27
移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
2024/3/27
4
发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
9
内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射
04
现代操作系统特性分析
2024/3/27
17
多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
2024/3/27
27
移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
2024/3/27
4
发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
9
内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射
《计算机操作系统》PPT课件
②
控制器
译码器
内存储器
地址 内容
…
…
程
0100H
序
0101H 070270H 区
…
…
操作控制线路
③
累加器
运算器
算术、逻辑运算部件
数据
0270H
2021/8/17
指令的执行过程
数 据 区
1
内存储器的访问过程
存储器的访问过程：向[0001]单元写数据
地址总线
地控控制址总制线0:0写0100000000000111011001001111111101010010111110111111000000000000011111111001111110111111111000000001001111111111111111100000000000111111111111111100000000111111111111111100001001001110011010数数据据总1线0000
默认为RAM 的 1.5左右
可调整
最大容量与CPU的寻址能力有关
32位CPU最大可达4GB。
1 2021/8/17
1 2021/8/17
2. 存储器分配
目的：提高存储器的利用率，提高系统速度
➢ 多个进程共享存储器，分配、释放存储器 ➢ 进程需要的存储空间是变化的
进程3
➢ 调进或调出进程 ➢ 移动进程
2021/8/17
12
1 2021/8/17
进程的状态和调度(p138)
进程在整个生命周期内有三种状态：就绪、
执行、挂起状态
单CPU
程序正在执行
执行状态
多CPU
新建 进程被选中 就绪状态
Windows操作系统完整版课件
选中文件或文件夹后，可以使 用右键菜单中的“复制”、 “粘贴”或“剪切”选项，或 者使用快捷键Ctrl+C、Ctrl+V 或Ctrl+X进行操作。
删除文件和文件夹
选中需要删除的文件或文件夹， 右键点击选择“删除”，或者 按Delete键进行删除。
文件和文件夹的高级操作
搜索文件和文件夹
文件属性的查看和修改
应用软件
如办公软件、图像处理软件等，用于完成特 定任务。
数据库管理系统
如MySQL、Oracle等，用于存储、管理和 检索数据。
文件与文件夹管理
01
02
03
04
文件类型
文本文件、图像文件、音频文 件、视频文件等，由不同的应
用程序创建和处理。
文件夹（目录）
用于组织和存储文件，方便用 户查找和管理。
文件路径
图形用户界面
Windows操作系统采用图形 用户界面，使得计算机操作更 加直观和易用。
网络支持
Windows内置网络功能，支 持各种网络协议和服务，方便 用户进行网络通信和资源共享。
安全性
Windows提供了多种安全功 能，如防火墙、病毒防护等， 保障用户数据和系统的安全。
Windows操作系统的应用领域
1 2
文件与打印机共享
掌握在Windows操作系统中设置文件和打印机 共享的方法，了解共享权限的设置和管理。
远程桌面连接 了解远程桌面连接的原理和配置方法，掌握如何 使用远程桌面连接访问其他计算机。
3
网络驱动器映射 了解网络驱动器映射的概念和作用，掌握在 Windows操作系统中映射网络驱动器的方法。
通过“文件夹选项”可以设置文件夹的查看 方式、搜索选项、文件类型等高级选项。
《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
感谢观看
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
操作系统ppt课件完整版
2024/1/30
10
进程同步与通信
2024/1/30
进程同步
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证它们之 间正确的协作关系。进程同步的主要任务是使并发执行的诸 进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行 具有可再现性。
进程通信
进程通信是指进程之间的信息交换。在分布式系统中，进程 通信是实现分布式计算和协同工作的基础。常见的进程通信 方式包括管道（pipe）、消息队列（message queue）、信 号（signal）等。
2024/1/30
9
进程调度算法
调度算法的分类
根据调度策略的不同，进程调度算法可分为先来先服务（FCFS）、短作业优先（ SJF）、优先级调度（Priority Scheduling）、时间片轮转（RR）等。
调度算法的选择
在选择调度算法时，需要考虑系统的整体性能、资源利用率、响应时间等因素。 不同的调度算法适用于不同的应用场景和需求。
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。
页表
记录逻辑页与物理页框的对应关系。
2024/1/30
03
优缺点
提高了内存利用率，减少了碎片；但增加了系统开销，可能产生抖动现
象。
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段式存储管理
基本思想
把程序按内容或过程（函数）关 系分成段，每段有自己的名字。 一个用户作业或进程所包含的段 对应于一个二维线性虚拟空间，
即一个段表。
段表
记录各段在内存中的起始地址和 段的长度。
优缺点
便于实现共享和保护；但容易产 生碎片，浪费内存空间。
操作系统完整ppt课件
程序I/O方式
CPU等待I/O操作完成
适用于简单、少量的I/O操作
2024/1/26
26
I/O控制方式
CPU响应中断并处理I/O操 作结果
I/O操作完成后中断CPU
中断驱动I/O方式
01
2024/1/26
03 02
27
I/O控制方式
2024/1/26
01
提高了CPU的利用率
02
DMA（直接内存访问）I/O方式
PCB的内容
PCB通常包含进程标识符、处理机状态、进程调度信息和进程控 制信息等内容。
PCB的组织方式
PCB可以采用线性方式、链接方式或索引方式进行组织。
9
进程调度算法
2024/1/26
先来先服务（FCFS）调度算法
按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先得到服务。
短作业优先（SJF）调度算法
根据进程的服务时间进行调度，服务时间短的进程优先得到服务。
优先级调度算法
为每个进程分配一个优先级，优先级高的进程优先得到服务。
时间片轮转（RR）调度算法
将CPU时间划分为固定大小的时间片，每个进程轮流执行一个时间片 。
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进程同步与通信
进程同步的概念
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证正确 的执行顺序和结果。
2024/1/26
进程的状态
进程在执行过程中会经历 多种状态，如就绪态、运 行态、阻塞态等。
进程控制块PCB
每个进程都有一个唯一的 进程控制块，用于存储进 程的标识符、状态、优先 级等关键信息。
8
进程控制块PCB
2024/1/26
PCB的作用
PCB是进程存在的唯一标识，操作系统通过PCB来感知进程的存 在，并对其进行控制和管理。
CPU等待I/O操作完成
适用于简单、少量的I/O操作
2024/1/26
26
I/O控制方式
CPU响应中断并处理I/O操 作结果
I/O操作完成后中断CPU
中断驱动I/O方式
01
2024/1/26
03 02
27
I/O控制方式
2024/1/26
01
提高了CPU的利用率
02
DMA（直接内存访问）I/O方式
PCB的内容
PCB通常包含进程标识符、处理机状态、进程调度信息和进程控 制信息等内容。
PCB的组织方式
PCB可以采用线性方式、链接方式或索引方式进行组织。
9
进程调度算法
2024/1/26
先来先服务（FCFS）调度算法
按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先得到服务。
短作业优先（SJF）调度算法
根据进程的服务时间进行调度，服务时间短的进程优先得到服务。
优先级调度算法
为每个进程分配一个优先级，优先级高的进程优先得到服务。
时间片轮转（RR）调度算法
将CPU时间划分为固定大小的时间片，每个进程轮流执行一个时间片 。
10
进程同步与通信
进程同步的概念
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证正确 的执行顺序和结果。
2024/1/26
进程的状态
进程在执行过程中会经历 多种状态，如就绪态、运 行态、阻塞态等。
进程控制块PCB
每个进程都有一个唯一的 进程控制块，用于存储进 程的标识符、状态、优先 级等关键信息。
8
进程控制块PCB
2024/1/26
PCB的作用
PCB是进程存在的唯一标识，操作系统通过PCB来感知进程的存 在，并对其进行控制和管理。
第2章计算机操作系统PPT课件
9/17/2024
大学计算机基础
用户接口
用户接口有两种类型： （1）命令接口和图形用户界面 用户 通过交互方式对计算机进行操作。 （2）程序接口 程序接口又称应用程 序接口（Application Programming Interface，API），为编程人员提供， 应用程序通过API可以调用操作系统 提供的功能。
操作系统
计算机硬件
整个计算机系统的层次结构
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.2 操作系统的作用和功能
1. 操作系统的作用
(1) 用户和计算机硬件之间的接口 (2) 硬件功能的扩充 为用户提供了 一台功能显著增强，使用更加方便， 安全可靠性更好，效率明显提高的机 器，称为虚拟计算机（Virtual Machine）。 (3) 资源管理器
9/17/2024
大学计算机基础
4．Linux Linux是一套免费使用和自由传播的、
与Unix完全兼容的类Unix操作系统。 Linux最初是由芬兰赫而辛基大学计算
机系的学生Linus Torvalds开发的一个操 作系统内核程序，Linux以其高效性和灵 活性著称，它能够在PC机上实现Unix操作 系统的功能。
9/17/2024
大学计算机基础
实时操作系统
实时操作系统是指系统能及时（或即时）响应外 部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理， 并控制所有实时任务协调一致地运行。
根据具体应用领域不同，实时操作系统分两类： （1） 实时控制系统 （2） 实时信息处理系统
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.4 典型操作系统简介
9/17/2024
大学计算机基础
图中进程WINWORD.EXE有4个线程， 进程explore.exe有16个线程。
七年级信息技术(第9课)
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第9课 计算机操作系统
内容大纲
9.1
计算机系统的管理者----操作系统
9.2
Windows操作系统的发展
计算机系统的管理者----操作系统
计算机系统的管理者----操作系统
1.操作系统的作用和地位
计算机操作系统的主要作用就是对计算机系统资源进行全面的 管理，使电脑能和人类沟通。相当于是计算机的“大管家”。
计算机系统的管理者----操作系统
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的系统软件
-
4
-
2、图标
系统图标（左边竖排的前五个图标） 我的电脑：电脑中一切硬件资源和软件 资源的存放地
网上邻居：显示局域网中的其他计算机 用户，经过此用户同意后可以使用他的 硬件与软件资源
回收站：被删除的文件的存放地 （清空前被删文件在此）
Internet Explorer: 网络浏览器、简称IE， 访问网站、浏览网页的工具
第9课 计算机操作系统
新桥镇博爱中学
-
1
计算机操作系统
-
2
计算机系统
硬件
操作系统 Operating
System
软件
系统软件
（Windows98、2000、XP等）
应用软件
（Word、金山打字通等）
-
3
一、操作系统的定义
操作系统是：
管理计算机软、硬件资源，控制程
序运行，改善人机界面和为应用软
件提供运行环境
-
23
操作员将“写”有程序和数据的纸带装进输入机， 输入程序和数据，然后通过控制台运行程序；
当程序执行完毕，输出计算结果并取出纸带后，
才能开始下一个任务。
-
24
多任务处理举例 制作PPT讲稿
查 看 文 件 夹 内 容
收 发 电 子 邮
播 放 音 乐
件
-
25
如何知道有哪些任务在运行？
• 每启动一个应用程序，OS就会打开 一个相应的窗口，通常一个窗口就是 一个任务
14
-
今年流行的Windows
15
Linux操作系统
关于Linux
– 属于自由软件(开源软件)，原创者是芬兰青年学者李 努斯.托瓦尔兹(Linus Torvalds)
– 特点：界面和Windows类似，而且越来越图形化，兼 容性越来越强；源代码是开发的，对微软Windows的 垄断局面造成了威胁。
• 可能也会相对安全一些, 让用户完全不必再 担心病毒和升级的问题。
• 速度应该是很快的 ，如实现快速开关机。 • 或许可以语音控制或直接心灵感应来控制
计算机。
-
27
DOS操作系统和Windows操作系统
操作界面有什么不同？ 工作方式有什么不同？ 能不能实现多个任务同时进行？ 哪个更容易学？ 哪个更好用？
• 每启动一个应用程序，OS就会在任 务栏上显示一个相应的任务按钮(程 序按钮)，通常一个按钮就是一个任 务
• 窗口可以放大或缩小，甚至可以“最 小化”，但任务的运行不受其影响
• 使用“任务管理器”程序可以了解每个 任务的运行情况
-
26
对未来的操作系统的遐想
• 从设计和实现的技术上来说，最新的操作 系统是人工智能操作系统。
-
16
-
17
-
18
三、Windows操作系统的特点
1、直观、高效的图形用户界面
字符界面
图形化界面
-
19
-
桌面
20
2、多任务的操作系统
人工操作的方式存在两个缺点：
（1）计算机一次只能执行一个任务 （2）CPU有空闲时间等待人工操作
-
21
三、Windows操作系统
-
22
为了有效、合理地管理计算机系统中的各种资源， 控制与协调各任务的执行，并提供人机交互界面等， 便产生了操作系统。
-
28
-
探索活动：“windows98操作系统”中的MS_DOS方式
（P48）
操作系统 比较内容
29
A、好用
B、鼠标 C、易懂 D、 能 E、字符界面
F、不好用
G、图形界面
H、难记
I、不能 J、输入命令
-
30
应用软件快捷方式： 可以方便快捷的使用应用程序
5
操作系统的功能
合理、动态、 协调地管理 程序的运行
1、 画图程序
-
6
操作系统的功能
2、
有效地分配和 使用系统的存 储资源
鼠标双击
-
7
操作系统的功能
3、
对文件的创建、
读写、打开、关
闭、检索、增删
等的操作，以实
现文件的共享、
保密和保护作用
-
8
操作系统的功能
负责组织和管 理各种输入、 输出设备，以 确保这些设备 的正常工作
4、
-
9
二、操作系统的发展概况
人工操- 作计算机
10
曾经的霸主——DOS
• DOS的特点： • 纯字符界面，无图标，用键盘命令操作。
操作系统当代大亨——windows
-
11
-
早期的Windows版本和界面
windows 3.1
windows 3.2
12
-
Windows 家族系列
13
-
Windows系统发展史年表
❖ Windows 95 1995年8月24日 ❖ Windows 98 1998年6月25日 ❖ Windows 2000 2000年9月 ❖ Windows XP 2001年10月25日 ❖ Windows 7 2009年3月 ❖ Windows 8 2011年9月14日