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《操作系统OS》课件.ppt

发布:2025-01-16约6.11千字共32页下载文档
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Linux操作系统的设备管理设备管理控制台Linux提供了友好的图形用户界面设备管理控制台,用户可以方便地查看和配置各种硬件设备。硬件探测和驱动加载Linux内核能自动探测计算机的硬件设备,并加载合适的驱动程序,确保设备能正常工作。精细的设备权限管理Linux提供了完善的设备权限管理机制,用户可以灵活控制哪些用户/进程能访问特定的设备。操作系统的发展趋势云和虚拟化操作系统将更多地采用云计算和虚拟化技术,提高资源利用效率和灵活性。人工智能和机器学习操作系统将融合人工智能和机器学习技术,提供更智能的资源管理和自动化功能。跨平台和移动性操作系统将支持多种设备和平台,更好地适应移动互联网时代的需求。安全和隐私保护操作系统将更加注重安全性和隐私保护,提供更强大的安全机制和加密技术。***********************操作系统概述操作系统是计算机系统中起核心作用的软件,负责管理硬件资源,提供应用程序运行的基础环境。它在计算机系统中扮演关键角色,是连接硬件和软件的桥梁,使用户能够高效地使用计算机。课程概述课程目标掌握操作系统的基本概念、功能和结构,了解其发展历程和主要特点。课程内容涵盖操作系统的基础知识、进程管理、内存管理、设备管理、文件管理等核心概念。教学方式结合课堂讲解、实验操作和案例分析,帮助学生深入理解操作系统的原理和应用。操作系统的定义和功能操作系统的定义操作系统是计算机系统的核心软件,负责管理和控制计算机硬件资源,为用户程序提供运行环境。它是连接计算机硬件与应用软件的中间层。操作系统的功能操作系统主要包括进程管理、内存管理、设备管理、文件管理等功能模块。它确保计算机系统高效、安全、可靠地运行。操作系统的发展从早期的批处理系统到现代的图形用户界面,操作系统不断演化以满足用户日益增长的需求。操作系统技术推动了计算机发展。操作系统的发展历程1机器时代早期计算机依赖于人工操作,缺乏系统化管理,效率低下。2批处理时代操作系统引入,负责管理作业队列和资源分配,实现了初步自动化。3分时系统时代多用户同时使用,并发执行多道程序,极大提高了系统利用率。4个人计算机时代PC操作系统兴起,不断优化用户体验,普及到日常生活中。5现代操作系统多任务、多线程、虚拟化等技术广泛应用,适应云计算等新需求。操作系统的结构和组成核心(Kernel)操作系统的核心部分,负责管理计算机硬件资源,如内存、CPU、存储设备等。用户界面(UserInterface)提供用户与操作系统交互的界面,包括图形用户界面(GUI)和命令行界面(CLI)。系统服务(SystemServices)提供基础功能,如文件管理、进程管理、内存管理等,供应用程序调用。应用程序(Applications)用户使用的各种软件程序,依赖于操作系统提供的基础服务。进程管理进程概念进程是操作系统中独立运行的基本单位,可以被CPU调度并获得系统资源。进程具有独立的地址空间、资源和生命周期。进程状态进程包括就绪、运行、阻塞和终止等多种状态,并依据CPU的分配情况在这些状态之间转换。进程控制操作系统通过进程控制块(PCB)来管理每个进程,记录进程的状态、资源分配等信息,并提供创建、切换、终止等功能。进程调度操作系统使用调度算法根据一定的策略,决定哪个就绪进程可以获得CPU资源并执行。常见算法包括轮转、优先级等。线程管理1单线程与多线程单线程应用程序同一时间只能执行一个任务,而多线程应用程序可以同时执行多个任务,提高了系统的并发性和响应性。2线程的属性线程有独立的栈空间、程序计数器和寄存器状态,但共享进程的地址空间和系统资源。3线程的生命周期线程可以处于新建、就绪、运行、阻塞和死亡等几种状态,操作系统负责调度和管理这些状态的转换。4线程的同步与通信线程之间需要通过临界区、信号量、条件变量等机制进行同步和通信,以避免数据竞争和死锁问题。内存管理内存分配和回收操作系统负责将物理内存有效分配给各个进程,并在进程结束后回收内存空间以供复用。虚拟内存技术虚拟内存技术允许程序使用超出物理内存大小的逻辑地址空间,提高了内存利用率。页面交换机制操作系统通过页面交换机制在物理内存和磁盘之间交换数据页面,实现了虚拟内存的功能。内存管理策略操作系统采用各种内存管理策略,如最近最少使用(LRU)算法,优化内存利用效率。设备管理1设备抽象化操作系统为应用程序提供统一的设备接口,屏蔽设备的具体硬件细节。2设备驱动程序设备驱动程序是操作系统与特定设备硬件之间的桥梁,实现设备的控制和管理。3I/O

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