操作系統(tǒng)課件第八章目錄01操作系統(tǒng)概述02進程管理03內(nèi)存管理04文件系統(tǒng)05輸入輸出系統(tǒng)06安全與保護操作系統(tǒng)概述01定義與功能操作系統(tǒng)是管理計算機硬件與軟件資源的核心系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)定義負責進程管理、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)管理及用戶接口提供。主要功能概述操作系統(tǒng)的發(fā)展早期計算機無操作系統(tǒng)，依賴手工輸入指令運行，效率低下。手工操作階段引入批處理技術，自動按順序執(zhí)行作業(yè)，減少人工干預，提升效率。批處理階段主要操作系統(tǒng)分類按功能特性分涵蓋批處理、分時、實時、網(wǎng)絡及分布式系統(tǒng)按應用領域分包括桌面、服務器、嵌入式及移動設備操作系統(tǒng)0102進程管理02進程概念進程具有動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性及制約性等特性，這些特性共同構成了進程的基本概念。進程特性進程是程序在操作系統(tǒng)中的一次執(zhí)行過程，是系統(tǒng)進行資源分配的基本單位。進程定義進程調(diào)度介紹先來先服務、短作業(yè)優(yōu)先等常見調(diào)度算法及其特點。調(diào)度算法01闡述時間片輪轉、優(yōu)先級調(diào)度等策略，確保系統(tǒng)高效運行。調(diào)度策略02進程同步與通信確保多進程對共享資源訪問的有序性，避免沖突與死鎖。進程同步機制介紹進程間傳遞信息的方法，如管道、消息隊列、共享內(nèi)存等。進程通信方式內(nèi)存管理03內(nèi)存分配策略首次適應算法從內(nèi)存起始處開始查找，找到第一個足夠大的空閑分區(qū)進行分配。最佳適應算法在所有空閑分區(qū)中，選擇能滿足請求且大小最接近請求大小的分區(qū)進行分配。虛擬內(nèi)存技術01工作原理將內(nèi)存與外存結合，提供比實存大的虛擬地址空間，程序按需調(diào)頁。02實現(xiàn)方式通過頁表映射虛擬地址到物理地址，缺頁時觸發(fā)中斷調(diào)入所需頁面。03優(yōu)勢特點提高內(nèi)存利用率，支持多道程序運行，簡化編程，增強系統(tǒng)靈活性。內(nèi)存保護機制MMU與寄存器協(xié)同實現(xiàn)地址轉換與越界檢查，確保進程訪問合法內(nèi)存區(qū)域。硬件支持0102通過頁表/段表設置讀寫執(zhí)行權限，防止非法修改或執(zhí)行關鍵內(nèi)存區(qū)域。訪問權限控制03觸發(fā)中斷終止違規(guī)進程，內(nèi)核模式與用戶模式隔離保障系統(tǒng)穩(wěn)定性。異常處理機制文件系統(tǒng)04文件概念與屬性文件是存儲在計算機中的信息集合，具有特定名稱和存儲位置。文件基本概念01文件屬性包括名稱、類型、大小、創(chuàng)建日期等，用于描述和管理文件。文件屬性介紹02文件系統(tǒng)結構文件以樹狀目錄結構組織，便于查找和管理。目錄結構文件系統(tǒng)負責分配存儲空間，確保文件高效、安全地存儲。存儲分配區(qū)分不同文件類型，如文本、圖片、視頻等，以適配不同存儲需求。文件類型010203文件操作與管理介紹文件在不同位置間復制、移動的操作方法。文件復制與移動演示如何在系統(tǒng)中創(chuàng)建新文件及安全刪除無用文件。文件創(chuàng)建與刪除輸入輸出系統(tǒng)05I/O硬件基礎接口類型I/O接口分為串行與并行，決定數(shù)據(jù)傳輸方式與速度。I/O硬件基礎I/O設備按功能分輸入、輸出、存儲等，各司其職。設備分類I/O軟件層次01用戶層I/O提供簡單接口，方便用戶直接調(diào)用I/O設備。02設備獨立性層實現(xiàn)設備無關性，使應用程序不依賴具體設備。設備驅動程序驅動程序負責識別并初始化連接到系統(tǒng)的硬件設備。設備識別01驅動程序管理設備與操作系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸，確保高效準確。數(shù)據(jù)傳輸02安全與保護06操作系統(tǒng)安全概念操作系統(tǒng)安全指保護系統(tǒng)資源免受未經(jīng)授權的訪問、破壞或泄露。安全定義確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可用性，防止惡意攻擊和誤操作。安全目標訪問控制機制通過用戶名、密碼等方式確認用戶身份，防止非法訪問。身份驗證根據(jù)用戶角色分配不同訪問權限，確保數(shù)據(jù)安全與系統(tǒng)穩(wěn)定。權限管理系統(tǒng)保