操作系統(tǒng)講稿ch9課件CATALOGUE目錄進程管理內(nèi)存管理文件系統(tǒng)設(shè)備管理系統(tǒng)調(diào)用進程管理01進程是程序的一次執(zhí)行，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的基本單位。進程定義動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性、制約性。進程特征程序是靜態(tài)的，進程是動態(tài)的；程序是一次性的，進程是反復(fù)執(zhí)行的。進程與程序的區(qū)別進程概念就緒狀態(tài)運行狀態(tài)阻塞狀態(tài)終止狀態(tài)進程狀態(tài)01020304進程已獲得除CPU之外所需資源，等待分配CPU。進程占用CPU執(zhí)行。進程等待某個條件成立，暫時無法繼續(xù)執(zhí)行。進程執(zhí)行完畢或因出錯而結(jié)束。進程控制系統(tǒng)為新進程分配資源，使其處于就緒狀態(tài)。中斷當前運行的進程，轉(zhuǎn)而執(zhí)行其他進程。協(xié)調(diào)多個進程的執(zhí)行順序和速度，以實現(xiàn)資源共享和互斥訪問。進程間交換信息，協(xié)調(diào)合作完成任務(wù)。創(chuàng)建進程進程切換進程同步進程通信內(nèi)存管理02

內(nèi)存概念內(nèi)存是計算機中用于存儲數(shù)據(jù)和指令的物理設(shè)備，分為RAM（隨機存取存儲器）和ROM（只讀存儲器）等類型。內(nèi)存容量指內(nèi)存條可以存儲的數(shù)據(jù)量，通常以MB（兆字節(jié)）或GB（吉字節(jié)）為單位。內(nèi)存速度指內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)的速度，通常以ns（納秒）為單位，速度越快，計算機處理數(shù)據(jù)的能力越強。將物理內(nèi)存劃分為多個區(qū)域，每個區(qū)域可以獨立管理，以提高內(nèi)存利用率和管理效率。物理內(nèi)存分區(qū)內(nèi)存分頁內(nèi)存段式管理將內(nèi)存劃分為固定大小的頁，每頁可以獨立分配和回收，實現(xiàn)內(nèi)存的動態(tài)管理。將內(nèi)存劃分為多個段，每個段可以存儲不同類型的數(shù)據(jù)和指令，實現(xiàn)內(nèi)存的分類管理。030201內(nèi)存分區(qū)為了防止不同程序之間的相互干擾和破壞，操作系統(tǒng)需要提供內(nèi)存保護機制。內(nèi)存保護機制通過設(shè)置不同的訪問權(quán)限，限制程序?qū)?nèi)存的讀寫操作，防止非法訪問和數(shù)據(jù)泄漏。內(nèi)存訪問權(quán)限通過虛擬化技術(shù)將每個程序運行在獨立的虛擬機中，實現(xiàn)內(nèi)存的隔離和保護。內(nèi)存隔離內(nèi)存保護文件系統(tǒng)03總結(jié)詞文件是存儲在外部存儲器上的數(shù)據(jù)集合，是操作系統(tǒng)進行信息管理的基本單位。詳細描述文件是由數(shù)據(jù)塊組成的，每個數(shù)據(jù)塊都有一個唯一的地址，文件系統(tǒng)通過這些地址對數(shù)據(jù)進行訪問。文件可以用來存儲程序、數(shù)據(jù)、文檔等，是計算機中信息存儲和管理的重要手段。文件概念總結(jié)詞文件結(jié)構(gòu)是指文件的組織形式，包括文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。詳細描述文件的邏輯結(jié)構(gòu)是指文件內(nèi)容的組織形式，如順序結(jié)構(gòu)、鏈式結(jié)構(gòu)等。文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在存儲介質(zhì)上的存儲方式，如連續(xù)存儲、鏈接存儲等。不同的文件結(jié)構(gòu)有不同的優(yōu)缺點，應(yīng)根據(jù)實際需求選擇合適的文件結(jié)構(gòu)。文件結(jié)構(gòu)文件訪問是指對文件的讀取、寫入、刪除等操作?？偨Y(jié)詞操作系統(tǒng)提供了一系列的系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)對文件的訪問，如打開文件、關(guān)閉文件、讀寫文件等。在進行文件訪問時，需要遵循一定的訪問控制規(guī)則，以保證文件的安全性和完整性。同時，為了提高文件訪問的效率，操作系統(tǒng)還提供了緩存機制、索引機制等優(yōu)化手段。詳細描述文件訪問設(shè)備管理04在操作系統(tǒng)中，設(shè)備是指與主機相連的外圍硬件設(shè)施，如顯示器、鍵盤、打印機等。設(shè)備根據(jù)功能和特點，設(shè)備可分為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。輸入設(shè)備用于向計算機輸入數(shù)據(jù)和命令，如鼠標、掃描儀等；輸出設(shè)備用于顯示或輸出數(shù)據(jù)，如顯示器、打印機等。設(shè)備分類設(shè)備概念設(shè)備驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動程序為了使操作系統(tǒng)能夠與設(shè)備進行通信和控制，需要編寫設(shè)備驅(qū)動程序。設(shè)備驅(qū)動程序是直接與硬件交互的軟件，它為操作系統(tǒng)提供了一個與設(shè)備進行交互的接口。設(shè)備驅(qū)動程序的作用設(shè)備驅(qū)動程序的主要作用是實現(xiàn)設(shè)備的初始化和配置、接收并處理來自操作系統(tǒng)的請求、將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)備以及處理設(shè)備的中斷等。設(shè)備分配在操作系統(tǒng)中，當一個進程需要使用某個設(shè)備時，需要由操作系統(tǒng)進行設(shè)備分配。設(shè)備分配的目的是為了實現(xiàn)設(shè)備的共享和公平使用，同時避免設(shè)備的沖突和死鎖。要點一要點二設(shè)備分配策略常見的設(shè)備分配策略有獨占分配、共享分配和虛擬分配。獨占分配是指一個設(shè)備只被一個進程使用，這種方式可以保證設(shè)備的充分利用；共享分配是指多個進程可以同時使用一個設(shè)備，這種方式可以提高設(shè)備的利用率；虛擬分配是指通過技術(shù)手段將一個物理設(shè)備虛擬化為多個邏輯設(shè)備，每個邏輯設(shè)備可以由不同的進程使用。設(shè)備分配系統(tǒng)調(diào)用05系統(tǒng)調(diào)用是用戶程序請求操作系統(tǒng)提供服務(wù)的方式，通過系統(tǒng)調(diào)用的方式，用戶程序可以使用操作系統(tǒng)提供的各種服務(wù)，例如文件管理、進程控制等。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供給應(yīng)用程序的接口，它使得應(yīng)用程序可以使用操作系統(tǒng)內(nèi)核提供的服務(wù)，而不需要了解底層硬件細節(jié)。系統(tǒng)調(diào)用概念系統(tǒng)調(diào)用通過中斷或異常來實現(xiàn)，當用戶程序需要使用操作系統(tǒng)服務(wù)時，會觸發(fā)中斷或異常，將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)內(nèi)核。操作系統(tǒng)內(nèi)核在處理完請求后，會將控制權(quán)返回給用戶程序，完成系統(tǒng)調(diào)用的過程。系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)需要涉及到系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)傳遞、系統(tǒng)調(diào)用的處理流程以及系統(tǒng)調(diào)用的返回值處理等方面。系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用優(yōu)化是為了提高系統(tǒng)調(diào)用的效率，減少系統(tǒng)調(diào)用的開銷，從而