操作系统课件 第2章补充内容

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《操作系统第二章》PPT课件

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文件的逻辑结构与物理结构
文件的逻辑结构
从用户观点出发所观察到的文件组织形式,是用户可以直接处理的数据及其结构,它独立 于文件的物理特性,又称为文件组织。
文件的物理结构
又称文件的存储结构,是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储介质的存储性能 有关,而且与所采用的外存分配方式有关。
文件的逻辑结构与物理结构之间的关系
实时操作系统
是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理, 其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出 快速响应,并控制所有实时任务协调一致地运行。
操作系统的分类与特点
网络操作系统
是基于计算机网络的,是在各种计算 机操作系统上按网络体系结构协议标 准开发的软件,包括网络管理、通信 、安全、资源共享和各种网络应用。
设备分配算法
常用的有先来先服务(FCFS)、优先级高者优先(HPF)等算法 ,根据实际需求选择合适的算法进行设备分配。
设备回收机制
在用户进程使用完设备后,及时回收设备资源,以便其他进程使用 。
设备驱动程序与中断处理
设备驱动程序
与硬件直接交互的软件模块,提供对 设备的控制和管理功能。驱动程序需 要处理设备的初始化、数据传输、错 误处理等问题。
构。
PCB中包含了进程标识符、处理 器状态信息、进程调度信息、进
程控制信息等。
操作系统通过PCB对进程实施管 理和控制,如进程的创建、撤销 、阻塞、唤醒等操作都需要修改
PCB中的信息。
进程调度算法
01
进程调度算法是操作系统用来确定处理器分配给哪个进程使 用的策略和方法。
02
常见的进程调度算法包括:先来先服务FCFS、短作业优先 SJF、优先级调度算法PSA、时间片轮转RR等。

操作系统二章课件ppt课件

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文件目录管理
文件控制块(FCB):为了能对一个 文件进行正确的存取,必须为文件设 置用于描述和控制文件的数据结构, 称之为“文件控制块(FCB)”。文 件管理程序可借助于文件控制块中的 信息对文件进行各种操作。
索引结点:在检索目录文件的过程中 ,只用到了文件名,仅当找到一个目 录项(查找文件名与目录项中文件名 匹配)时,才需要从该目录项中读出 该文件的物理地址。也就是说,在检 索目录时不需要用到其他那些对该文 件进行描述的信息,而只有在检索到 某一目录项时,系统才需要从该目录 项中读出该文件的物理地址和文件的 属性。
链接分配
这是按单个物理块逐个进行的。每个物理块中(一般是最后一个单元)设有一个指针,指 向其后续连接的下一个物理块的地址,从而使得存放同一文件的物理块链接成一个链表。
索引分配
这是另一种对文件存储不连续分配的方法。系统为每个文件建立一张索引表,索引表中的 每一表项指出文件信息所在的逻辑块号和与之对应的物理块号。
多处理器操作系统与并行计算
多处理器操作系统的基本 概念
并行计算的基本概念和技 术
多处理器操作系统的调度 和同步
并行算法的设计和实现
THANKS。
设备控制器向CPU发出中断请求
中断响应
CPU响应中断,保存现场,转入中断处理程序
中断处理与设备驱动程序
中断处理
处理中断事件,如读/写数据、状态处理等
中断返回
恢复现场,继续执行原程序
中断处理与设备驱动程序
设备驱动程序的功能
对设备控制器进行编程,实现I/O操作
设备驱动程序的层次结构
与设备无关的操作系统软件、设备驱动程序接口、设备驱动程序实现
微内核与宏内核的比较
微内核操作系统的优点 和缺点

计算机基础第2章-win7-操作系统课件

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2.5 控制面板
2.2.3 桌面
2.6附件
2.2.4 窗口
2.6.1 记事本
2.2.5 菜单
2.6.2 计Leabharlann 器2.2.6 对话框2.6.3 画图
2.3 文件管理
2.3.1 文件与文件夹
2.3.2文件与文件夹的操作
2.3.3快捷方式的创建
计算机基础第2章-win7-操作系统
2.1 操作系统概述
计算机基础第2章-win7-操作系统
5.桌面小工具
计算机基础第2章-win7-操作系统
2.2.4 窗口
窗口是Windows中最重要的组成部分,是桌面上 用于运行应用程序和查看文档信息的一块矩形区域。 1. 窗口元素的基本组成:
计算机基础第2章-win7-操作系统
2.2.4 窗口
2.窗口的基本操作 (1) 窗口打开 (2) 窗口关闭 (3) 改变窗口大小 (4) 窗口移动 (5) 窗口的切换
‒ 防火墙分软件防火墙和硬件防火墙。 ‒ Windows防火墙内置在Windows中,并且会自动打开
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2.5 控制面板
3. Windows更新
‒ Microsoft定期提供 Windows的重要更新,以保护计算机免受新病毒和其 他安全威胁的伤害。
‒ “控制面板”→“系统和安全”→“Windows Update”
(1 ) 文件全名由文件名与扩展名组成。文件全名的格式为:<主文件名>.[< 扩展名>]。
(2) 文件名及文件夹名可以使用汉字、西文字符、数字和部分符号,文件名 及文件夹名最多可有256西文字符或128个汉字。
(3) 文件名字符可以使用英文字符的大小写,不区分大小。 (4) 同一文件夹内文件不能同名。 (5) 文件名及文件夹名中允许使用空格符,但不允许使用以下9个字符:

操作系统课程2精品PPT课件

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图2.2 作业说明书的主要内容
2.2 作业的建立
严格地说,在分时系统中,从系统角度来看甚至没有作业的 概念。因此,这里主要介绍批处理系统的作业建立过程。
建立一个作业必须把该作业所包含的全部程序和 数据输入到计算机的外部辅助存储设备上(简称为外 存或辅存),而且,还要由作业注册程序在系统中为该 作业申请建立起一个相应的作业控制块。作业控制块 和作业之间具有一一对应关系。当一个作业的全部程 序和数据输入到外存且在系统中建立了相应的作业控 制块之后,就说一个作业已经建立起来了。
2. 脱机输入方式
又称为预输入方式。脱机输入方式利用低档个人计算 机作为外围处理机进行输入处理。在低档个人机上, 用户通过联机方式把作业首先输入到后援存储器,例 如磁盘或磁带上;然后,用户把装有输入数据的后援 存储器拿到主机的高速外围设备上和主机连接,从而 在较短的时间内完成作业的输入工作。
脱机输入解决了快速输入输出问题,提高了主机的资 源利用率,但反过来说,这又是以牺牲低档机为代价 的。而且,脱机输入需要用户进行干预或进行一定的 操作,例如移动存储介质和连接后援存储器等。另外, 脱机输入输出方式存在灵活性差的缺点,即遇到紧急 任务需要处理时,无法直接交给主机以便优先处理。
一个作业的建立过程包括两个子过程,一个是作 业的输入,另一个是作业控制块的建立。
作业的输入指将作业的程序、数据和作业说明书 从输入设备(例如键盘)输入到外存,并形成有关初始 信息。
必须有外部启动信号,通知系统调用相应的输入 管理程序来负责控制和完成作业的输入工作。
同样,作业输入过程的结束也必须由用户给出信 号,使得相应设备发出中断信号后结束输入过程。
第2章 操作系统用户界面
2.1 作业的基本概念 2.2 作业的建立 2.3 命令控制界面接口 2.4 系统调用

操作系统第2章PPT课件

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第二章 进 程 管 理
第二章 进程管理
2.1 进程的基本概念 2.2 进程控制 2.3 进程同步 2.4 经典进程的同步问题 2.5 管程机制 2.6 进程通信 2.7 线程
第二章 进 程 管 理
2.1 进程的基本概念
2.1.1 程序的顺序执行及其特征
1. 程序的顺序执行 仅当前一操作(程序段)执行完后,才能执行后继操作。 例如,在进行计算时,总须先输入用户的程序和数据,然后 进行计算,最后才能打印计算结果。
第二章 进 程 管 理
I/O完 成
就绪 时间片完
进程调度
阻塞
执行
I/O请 求
图 2-5 进程的三种基本状态及其转换
第二章 进 程 管 理
3. 1) 引入挂起状态的原因 (1) 终端用户的请求。 (2) (2) 父进程请求。 (3) (3) 负荷调节的需要。 (4) (4) 操作系统的需要。
第二章 进 程 管 理
2) 进程状态的转换 (1) 活动就绪→静止就绪。 (2) (2) 活动阻塞→静止阻塞。 (3) (3) 静止就绪→活动就绪。 (4) (
执行
释放
活动 阻塞
活动 就绪
激活
挂起
激活 挂起
静止 阻塞
释放
挂 起
静止 就绪
图 2-6 具有挂起状态的进程状态图
第二章 进 程 管 理 每个结点还具有一个重量(Weight),用于表示该结点所 含有的程序量或结点的执行时间。
Ii→Ci→Pi和S1→S2→S3
P2
P5
S1
P1
P3
P8
P9
P6
S2
P4 S3
P7
(a) 具有九个结点的前趋图
图 2-2 前趋图

第2章 操作系统Windows 10ppt课件

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2.1.1 操作系统概述
2. 操作系统的分类 操作系统的种类很多,可从简单到复杂,可从手机的嵌入式OS到超级计算机大型OS。可以从
不同角度对操作系统进行分类:
目前常见的操作系统有Windows、UNIX、Linux、Mac OS、Android、iOS 和 Chrome OS等 。
2.1.2 控制OS的两种方式-鼠标和键盘
2.3.1 桌面图标
【实训2-2】在桌面创建一个图标,指向文件夹D:\我的资料\旅游照片。有以下多种操作方法。
方法一:用鼠标右键将图标拖放到桌面上,在弹出的快捷菜单中选择“在当前位置创建快捷方式”。 方法二:按住<Alt>键的同时将图标拖到桌面上。 方法三:直接发送到桌面生成图标。
2.3.1 桌面图标
● 进程管理(Processing management) ● 内存管理(Memory management) ● 文件系统(File system) ● 网络通信(Networking) ● 安全机制(Security) ● 用户界面(User interface) ● 驱动程序(Device drivers) 操作系统的各种角色通常都围绕着“良好的共享” 这一中心思想。操作系统负责管理计算机的资 源,而这些资源通常是由使用它们的程序共享的;多个并发执行的程序将共享内存,依次使用 CPU,竞争使用I/O设备的机会;操作系统将担任现场监视角色,确保每个程序都能够得到执行的 机会。
在“开始”菜单中依次单击“设置”→“个 性化”→“任务栏”可以打开任务栏属性设置窗 口,可从中对任务栏进行个性化定制。
2.3.3 “开始”菜单
鼠标左键单击“开始”按钮 或按下键盘左下角的<Win>键即可打开“开始” 菜单。它是用户进行系统操作 的起始位置。

操作系统课件2

环境的变化而引起的状态变化。
. 并不是所有的进程状态之间都可以发生变迁的。可能的变迁如下所列。
(1) 创建→就绪:一个进程创建完毕,就可被列入到可执行的进程行列中。于是, 系统通过提交,把它的状态从创建变为就绪。
(2) 就绪→运行:需要一个新进程运行时,操作系统就在处于就绪状态的进程里挑 选目标,选中者的状态就从就绪变为运行。所以, “调度”是从就绪变到运行的原因。
2.2.1 进程的三个组成部分
. . . 程序
数据集合
进程控制块
PCB
为管理和控制进程,系统创建每个进程时,都为其开辟一个专用的存
储区,随时记录它的动态特性。当一个进程被撤消时,系统就收回分配给 它的存储区。通常,把这一存储区称为该进程的“进程控制块PCB” 。
2.2.2 进程控制块的内容
程序 数据集合
(2) 阻塞→阻塞/挂起:若当前没就绪进程可运行,且内存又缺少空闲区域装入新进 程,那就可从内存换出一个阻塞进程到辅存,使其状态成为阻塞/挂起,腾出内存区域。
(3) 阻塞/挂起→就绪/挂起:如果一个处于阻塞/挂起状态的进程所等待的事件发生 了,那么它的状态将变迁成为就绪/挂起状态,进程仍在辅存。
2.2 进程控制块
(3) 运行→就绪:引起进程状态从运行变到就绪,最常见的原因是“超时”。 (4) 运行→阻塞:如果一个运行进程必须等待某个事件的发生而暂时无法再运行, 那么它的状态就由运行变为阻塞。这种需要进程等待的事件是很多的。比如,进程发一 个系统调用命令,操作系统却无法立即提供服务;比如进程发出一个资源请求,但却一 时无法得到满足;又比如进程要等待I/O的完成、等待另一个进程提供的输入数据、等 待来自另一个进程的消息等,都会使进程的状态从运行变为阻塞。

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第二章 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人




2.1.3 程序的并发执行及其特征
1. 程序的并发执行
程序并发执行可分为两种:
• 多道程序系统的程序执行环境变化所引起的多道程序的并发 执行
由于资源有限,多道程序的并发执行总是伴随着资源的共享与 竞争,制约了各道程序的执行速度。
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第二章 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人




例:若有两条语句c:=a-b和w:=c+1,判断它们是否 可以并发执行?
解:它们的“读集”和“写集”分别为
R(c:=a-b)={a,b};R(w:=c+1)={c} W(c:=a-b)={c} ; W(w:=c+1)={w} R(c:=a-b)∩W(w:=c+1)={Φ} R(w:=c+1)∩W(c:=a-b)={c} 所以:两条语句不能并发执行。
图 2-2 前趋图
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第二章 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人




注意,前趋图中必须不存在循环。
如在图2-2(b)中的前趋关系:
S2→S3, S3→S2
图 2-2 前趋图
显然这种前驱关系是不可能满足的,S3的执行要依赖于S2的 执行结果,S2的执行结果又要依赖于S3的执行结果,这种程 序是不可能执行下去的。
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第二章 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人

操作系统课件(第二章)


2.2.2 操作接口
根据这些命令所完成功能的不同,可把它 根据这些命令所完成功能的不同, 们分成以下几类:系统访问类, 们分成以下几类:系统访问类,磁盘操作 文件操作类,目录操作类,通信类, 类,文件操作类,目录操作类,通信类, 其他命令。 其他命令。
1.系统访问类 用户在每次开始使用某终端时, 用户在每次开始使用某终端时,都须使用 该命令,使系统能识别该用户。 该命令,使系统能识别该用户。凡要在多 用户系统的终端上上机的用户, 用户系统的终端上上机的用户,都必须先 在系统管理员处获得一合法的注册名和口 以后, 令。以后,每当用户在接通其所用终端的 电源后,便由系统直接调用, 电源后,便由系统直接调用,并在屏幕上 显示信息提示用户键入自己的注册名和口 令。
2.1.3 运行一个用户程序的过程
控制计算机工作的最简单的办法是, 控制计算机工作的最简单的办法是,由操作员通 过控制台(或用户在终端设备上) 过控制台(或用户在终端设备上)键入一条条命 令。 用户可先将源程序通过编辑建立在磁盘上, 用户可先将源程序通过编辑建立在磁盘上,接着 编译”命令,操作系统接到这条命令后, 发“编译”命令,操作系统接到这条命令后,将 编译程序调入内存并启动它工作。 编译程序调入内存并启动它工作。 然后,用户再发出“连接”命令, 然后,用户再发出“连接”命令,操作系统执行 该命令,将生成一个完整的、 该命令,将生成一个完整的、可执行的内存映像 程序。 程序。 最后发出“运行”命令, 最后发出“运行”命令,由操作系统启动内存映 像程序运行,从而计算出结果。 像程序运行,从而计算出结果。
(3)过滤命令 例如,MS-DOS中用命令 例如,MS-DOS中用命令 find/N"erase"(路径名) find/N"erase"(路径名) 可对由路径名指定的输入文件逐行检索, 可对由路径名指定的输入文件逐行检索,把含有字符串 erase”的行输出 其中,/N是选择开关 的行输出。 是选择开关, “erase”的行输出。其中,/N是选择开关,表示输出含有 指定字串的行;如果不用N而用C 指定字串的行;如果不用N而用C,则表示只输出含有指 定字串的行数;若用V 则表示输出不含指定字串的行。 定字串的行数;若用V,则表示输出不含指定字串的行。 (4)批命令 为了能连续地使用多条键盘命令, 为了能连续地使用多条键盘命令,或多次反复地执行指定 的若干条命令,而又免去每次重敲这些命令的麻烦, 的若干条命令,而又免去每次重敲这些命令的麻烦,可以 提供一特定文件。 提供一特定文件。

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。
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// 表示缸中有多少桶水,初始时缸中没 表示缸中有多少桶水, // 表示有多少只空桶可用,初始时 表示有多少只空桶可用, // 用于实现对井的互斥操作 // 用于实现对缸的互斥操作
semaphore bucketx_well=1; semaphore mutex_bigjar=1;
三个进程的并发关系描述如下: 三个进程的并发关系描述如下: A进程 p(empty); p(mutex); 输入item信息 信息x 输入 信息 buffer[in]=x; in=(in+1)mod n; v(mutex); v(s1); B进程 进程 item x; p(s1); p(mutex); x=buffer[dis]; 处理信息x 处理信息 buffer[dis]=x; dis=(dis+1)mod n; v(mutex); v(s2); C进程 进程 item x; p(s2); p(mutex); x=buffer[out]; 处理信息x 处理信息 out=(out+1)mod n; 输出 v(mutex); v(empty);

2.某寺庙,有小和尚,老和尚若干.庙内有一水缸,由小和尚 某寺庙,有小和尚,老和尚若干.庙内有一水缸, 某寺庙 提水入缸,供老和尚饮用. 桶水,每次入水, 提水入缸,供老和尚饮用.水缸可容纳 30 桶水,每次入水, 取水仅为1桶 不可同时进行.水取自同一井中,水井径窄, 取水仅为 桶,不可同时进行.水取自同一井中,水井径窄, 每次只能容纳一个水桶取水.设水桶个数为5个 每次只能容纳一个水桶取水.设水桶个数为 个,试用信号灯 操作给出老和尚和小和尚的活动. 和PV操作给出老和尚和小和尚的活动. 操作给出老和尚和小和尚的活动 semaphore empty=30; 初始时能装30桶水 初始时能装 桶水 semaphore full=0; 有水 // 表示缸中目前还能装多少桶水, 表示缸中目前还能装多少桶水,
mutex=1; //缓冲区互斥信号量 = 缓冲区互斥信号量
empty=n; //空缓冲区资源信号量 空缓冲区资源信号量 s1=0; //已输入的,待处理的缓冲区资源信号量 已输入的, 已输入的 s2=0; //处理完的,待输出的缓冲区资源信号量 处理完的, 处理完的 int in,out,dis=0; //空,满,待输出的缓冲区指针 空 iitem buffer[n]; //n个缓冲区构成的缓冲池 个缓冲区构成的缓冲池
补充作业: 补充作业:
1. 有三个并发执行的进程 ,B,C,A负责输入信息到缓冲区, 有三个并发执行的进程A, , , 负责输入信息到缓冲区 负责输入信息到缓冲区, B负责加工输入到缓冲区中的数据,C负责将加工后的数据打 负责加工输入到缓冲区中的数据, 负责将加工后的数据打 负责加工输入到缓冲区中的数据 印输出.在如下情况: 个缓冲区组成的缓冲池, 印输出.在如下情况:由n个缓冲区组成的缓冲池,用信号量 个缓冲区组成的缓冲池 操作写出三个进程的并发关系. 和pv操作写出三个进程的并发关系. 操作写出三个进程的并发关系
young_monk() old_monk() { while(1) { { while() P(empty); { P(buckets); P(full); go to the well; P(buckets); P(mutex_well); P(mutex_bigjar); get water; get water; V(mutex_well); V(mutex_bigjar); go to the temple; drink water; P(mutex_bigjar); V(buckets); pure the water into the big jar; V(empty); V(mutex_bigjar); } V(buckets); } V(full); } }
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