《操作系统新相识说》课件.ppt

**********************操作系统新相识说从使用者的视角探讨操作系统的作用和特点,引导用户全新认识这一非常重要的软件系统。什么是操作系统基本概念操作系统是管理计算机硬件和软件资源的计算机程序,它为用户和其他程序提供接口和服务。主要功能操作系统负责进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和安全管理等重要任务。系统核心操作系统的核心是操作系统内核,它负责管理系统资源并提供基本的接口和服务。用户交互操作系统为用户提供了各种交互方式,如命令行界面和图形用户界面。操作系统的历史回顾11945-1955早期简单的批处理系统21955-1965基于时间共享的多道程序设计系统31965-1980大型计算机上的通用操作系统41980-2000基于图形界面的个人计算机操作系统52000至今移动设备和嵌入式系统的操作系统操作系统的发展伴随着计算机技术的进步而不断演化。从最初的简单批处理系统,到时间共享多道程序设计系统,再到通用操作系统,再到图形界面的个人电脑操作系统,现在又进化到移动设备和嵌入式系统的操作系统。每一个阶段都代表着操作系统功能的不断丰富和完善。操作系统的定义和功能操作系统的定义操作系统是一种管理计算机硬件资源并提供应用程序运行环境的软件。它是连接用户和计算机硬件的关键中介。操作系统的主要功能进程管理存储管理设备管理文件管理安全管理用户界面操作系统的重要性操作系统是现代计算机系统的核心组成部分,为用户提供了一个友好、稳定、高效的计算环境。它是整个计算机系统的枢纽。操作系统的发展趋势5年预计未来5年内,操作系统将朝着更加虚拟化、智能化和安全化的方向发展。10%操作系统性能预计将每年提升10%左右,以满足数字化转型的需求。50M移动设备操作系统市场规模有望在未来5年内突破50亿美元。云化云端操作系统将与本地操作系统实现更深入的融合,提供统一的数字体验。操作系统的内核结构操作系统的内核是其核心组成部分,负责管理系统硬件资源和提供基本服务。内核包括进程调度、内存管理、设备驱动、文件系统等模块,采用分层结构设计,实现了对底层硬件的抽象和隔离。内核还提供了用户态和内核态的切换机制,确保了系统的安全性和稳定性。同时,内核还负责系统调用的处理,为上层应用程序提供统一的接口。进程管理进程概念进程是操作系统中的基本单位,是一个独立运行的程序实例,具有独立的地址空间和资源分配。进程控制操作系统能够对进程的创建、切换和终止进行管理,确保资源合理分配和任务高效执行。并发管理操作系统支持多进程并行执行,通过调度算法和同步机制协调各进程间的资源共享和任务执行。内存管理1内存分配操作系统负责分配和管理系统内存资源,保证每个进程获得所需内存空间。2内存保护通过内存隔离,确保进程只能访问自己的内存区域,防止越权访问。3虚拟内存操作系统提供虚拟内存技术,扩大可用内存空间,并实现按需调度。4内存页面置换操作系统通过页面置换算法,决定哪些页面需要从内存换出以腾出空间。文件管理文件创建用户可以在操作系统中创建各种类型的文件,如文档、图像、视频等。文件具有不同的属性和权限设置。文件组织文件可以存储在文件夹、目录等层次结构中,帮助用户更好地管理和查找文件。文件操作用户可以复制、移动、删除、重命名等操作文件,以满足不同的需求。操作系统提供友好的文件管理界面和工具。文件权限操作系统为文件设置了读、写、执行等不同权限,以控制用户对文件的访问和修改。设备管理1设备驱动程序操作系统需要设备驱动程序来控制和管理各种硬件设备,如打印机、键盘、显示器等。2即插即用操作系统可以自动检测和配置新连接的硬件设备,提高了系统的使用便利性。3设备管理器操作系统提供设备管理器,用于监控和控制系统中所有的硬件设备。4软硬件兼容性操作系统需要确保软件应用程序与硬件设备之间的良好兼容性。输入输出管理数据传输操作系统负责管理数据在各种设备和内存间的输入输出传输。设备驱动程序操作系统提供统一的设备驱动接口,简化外围设备的管理。缓冲区管理操作系统使用缓冲区提高输入输出效率,减少设备和CPU之间的速度差异。后台打印操作系统提供后台打印功能,提高系统资源利用率。安全管理访问控制通过用户身份验证和权限管理,确保系统资源仅被授权人员访问。数据加密采用先进的加密技术,保护关键信息数据的机密性和完整性。系统审计记录和监控系统关键事件,及时发现并应对各类安全风险和威胁。安全策略制定全面的安全政策,规范操作行为,确保系统持续稳定运行。操作系统的分类基于用途分