計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)第3章

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)第3章匯報(bào)人：202X-01-02contents目錄操作系統(tǒng)概述進(jìn)程管理內(nèi)存管理文件系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng)01操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，負(fù)責(zé)管理和控制計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，為用戶提供便利的操作界面和環(huán)境。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和調(diào)度計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各個(gè)部件的工作，保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)分配和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各種資源，如CPU、內(nèi)存、磁盤空間、網(wǎng)絡(luò)等。資源管理任務(wù)調(diào)度用戶界面系統(tǒng)安全操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)度和分配計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的任務(wù)，保證各個(gè)任務(wù)能夠得到及時(shí)、公平的處理。操作系統(tǒng)提供用戶界面，使用戶能夠方便地與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行交互。操作系統(tǒng)提供系統(tǒng)安全機(jī)制，保護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)免受惡意攻擊和破壞。操作系統(tǒng)的功能只能支持一個(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單用戶操作系統(tǒng)支持多個(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。多用戶操作系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)通信和資源共享，提供網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)功能。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)支持分布式計(jì)算和并行處理，能夠協(xié)調(diào)和管理多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。分布式操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的分類02進(jìn)程管理總結(jié)詞：基本概念詳細(xì)描述：進(jìn)程是計(jì)算機(jī)中的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位。進(jìn)程的定義總結(jié)詞：狀態(tài)轉(zhuǎn)換詳細(xì)描述：進(jìn)程在運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)歷三種狀態(tài)，分別是運(yùn)行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)和就緒狀態(tài)。這三種狀態(tài)之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。進(jìn)程的狀態(tài)總結(jié)詞創(chuàng)建與終止方式詳細(xì)描述進(jìn)程可以通過系統(tǒng)調(diào)用或創(chuàng)建新進(jìn)程命令等方式創(chuàng)建，進(jìn)程的終止則可以通過正常結(jié)束、異常結(jié)束或父進(jìn)程調(diào)用結(jié)束命令等方式實(shí)現(xiàn)。進(jìn)程的創(chuàng)建與終止同步與通信機(jī)制總結(jié)詞進(jìn)程同步是實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程按照一定順序執(zhí)行的一種機(jī)制，而進(jìn)程通信則是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間傳遞信息的一種方式。常見的進(jìn)程同步與通信機(jī)制有信號(hào)量、消息隊(duì)列等。詳細(xì)描述進(jìn)程的同步與通信03內(nèi)存管理提供高速的讀寫速度，用于存儲(chǔ)運(yùn)行中的程序和數(shù)據(jù)。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）存儲(chǔ)固化的程序和數(shù)據(jù)，不可隨意修改，但斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。只讀存儲(chǔ)器（ROM）比RAM讀寫速度更快的存儲(chǔ)器，用于暫存CPU常用的數(shù)據(jù)和指令。高速緩存存儲(chǔ)器（Cache）如硬盤、光盤等，用于永久存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)和程序。輔助存儲(chǔ)器（輔助存儲(chǔ)器）內(nèi)存的分類靜態(tài)內(nèi)存分配在編譯時(shí)確定變量在內(nèi)存中的位置和大小，程序運(yùn)行期間位置和大小不變。動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配在程序運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地分配和釋放內(nèi)存空間。內(nèi)存池預(yù)先分配一大塊內(nèi)存，然后以塊為單位分配給程序使用，使用完畢后再回收整個(gè)塊。內(nèi)存的分配方式自動(dòng)檢測(cè)并清除不再使用的內(nèi)存塊，釋放空間供其他程序使用。垃圾回收手動(dòng)釋放智能指針程序員需要手動(dòng)釋放不再使用的內(nèi)存塊，以避免內(nèi)存泄漏。自動(dòng)管理內(nèi)存的生命周期，當(dāng)指針超出作用域或重新賦值時(shí)，自動(dòng)釋放內(nèi)存。030201內(nèi)存的回收機(jī)制04文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)的定義是指一種用于存儲(chǔ)、檢索和管理文件數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)。它提供了一種組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的方式，使得用戶可以方便地創(chuàng)建、讀取、修改和刪除文件。文件系統(tǒng)的功能文件系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)文件的存儲(chǔ)、檢索和管理，包括文件的創(chuàng)建、讀取、修改、刪除、移動(dòng)和重命名等操作。此外，文件系統(tǒng)還負(fù)責(zé)管理磁盤空間，以便有效地存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)通常采用樹形結(jié)構(gòu)來組織文件和目錄。根目錄是文件系統(tǒng)的起點(diǎn)，其他目錄和文件都從根目錄開始進(jìn)行組織。這種結(jié)構(gòu)使得用戶可以方便地瀏覽和查找文件。文件系統(tǒng)的定義音頻文件音頻文件是一種以數(shù)字方式存儲(chǔ)音頻數(shù)據(jù)的文件。常見的音頻文件格式包括MP3、WAV、AAC等。文本文件文本文件是一種常見的文件類型，它以字符形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。常見的文本文件格式包括TXT、DOC、PDF等。二進(jìn)制文件二進(jìn)制文件是一種以二進(jìn)制格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的文件。這種文件類型通常用于存儲(chǔ)程序、圖片、音頻和視頻等數(shù)據(jù)。圖像文件圖像文件是一種以數(shù)字方式存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的文件。常見的圖像文件格式包括JPG、PNG、BMP等。文件的分類順序存儲(chǔ)順序存儲(chǔ)是指將文件按照順序一個(gè)接一個(gè)地存儲(chǔ)在磁盤上。這種存儲(chǔ)方式適用于順序訪問的文件，如文本文件和音頻文件。隨機(jī)存儲(chǔ)隨機(jī)存儲(chǔ)是指將文件分散地存儲(chǔ)在磁盤上的任意位置。這種存儲(chǔ)方式適用于隨機(jī)訪問的文件，如二進(jìn)制文件和圖像文件。索引存儲(chǔ)索引存儲(chǔ)是指將文件的索引信息存儲(chǔ)在磁盤上，而將實(shí)際數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁盤的其他位置。這種存儲(chǔ)方式適用于大型文件的存儲(chǔ)和管理。文件的存儲(chǔ)方式訪問控制列表是一種用于控制用戶對(duì)文件的訪問權(quán)限的機(jī)制。ACL列出了每個(gè)用戶對(duì)文件的訪問權(quán)限，如讀、寫、執(zhí)行等。通過設(shè)置ACL，可以控制用戶對(duì)文件的訪問，從而保護(hù)文件的機(jī)密性和完整性。訪問控制列表（ACL）用戶身份驗(yàn)證是一種用于驗(yàn)證用戶身份的機(jī)制。當(dāng)用戶嘗試訪問文件時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)要求用戶提供有效的身份驗(yàn)證信息，如用戶名和密碼。只有通過身份驗(yàn)證的用戶才能訪問相應(yīng)的文件。用戶身份驗(yàn)證文件的訪問控制05輸入輸出系統(tǒng)字符設(shè)備以字符為單位進(jìn)行輸入輸出的設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等。塊設(shè)備以數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行輸入輸出的設(shè)備，如硬盤、U盤等。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備，如網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等。終端設(shè)備允許用戶與計(jì)算機(jī)交互的設(shè)備，如顯示器、打印機(jī)等。輸入輸出設(shè)備的分類1輪詢方式操作系統(tǒng)不斷檢查設(shè)備的狀態(tài)，一旦設(shè)備就緒，立即進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。中斷方式當(dāng)設(shè)備就緒時(shí)，向CPU發(fā)送中斷信號(hào)，CPU響應(yīng)中斷后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。DMA方式設(shè)備通過DMA控制器與內(nèi)存直接交換數(shù)據(jù)，無需CPU的直接參與。I/O通道方式通道是一種專門處理輸入輸出的處理器，可以獨(dú)立于CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。輸入輸出設(shè)備的訪問方式1輸入輸出設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)的一部分，負(fù)責(zé)與設(shè)備硬件進(jìn)行交互。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序需