華東理工815操作系統(tǒng)第19講

華東理工815操作系統(tǒng)第19講CATALOGUE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)操作系統(tǒng)概述01操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)硬件和應(yīng)用程序的資源，提供用戶與計(jì)算機(jī)交互的界面?？偨Y(jié)詞操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的重要組成部分，它負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源，包括CPU、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)等。操作系統(tǒng)還負(fù)責(zé)調(diào)度和分配資源，以及控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行。此外，操作系統(tǒng)還提供用戶與計(jì)算機(jī)交互的界面，使用戶能夠方便地使用計(jì)算機(jī)。詳細(xì)描述操作系統(tǒng)的定義與功能操作系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展歷程，不斷演進(jìn)和變革?？偨Y(jié)詞操作系統(tǒng)的歷史可以追溯到計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，當(dāng)時(shí)沒有專門的操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序直接與硬件交互。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，操作系統(tǒng)逐漸產(chǎn)生并發(fā)展起來。從早期的批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)到現(xiàn)代的實(shí)時(shí)系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)等，操作系統(tǒng)的功能和形態(tài)不斷演進(jìn)和變革。同時(shí)，操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性。詳細(xì)描述操作系統(tǒng)的歷史與發(fā)展總結(jié)詞根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將操作系統(tǒng)分為多種類型，如批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等。詳細(xì)描述根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將操作系統(tǒng)分為多種類型。根據(jù)對(duì)用戶響應(yīng)時(shí)間的要求不同，可以分為批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，可以分為桌面操作系統(tǒng)、服務(wù)器操作系統(tǒng)、移動(dòng)終端操作系統(tǒng)等。根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同，可以分為單體系統(tǒng)、層次系統(tǒng)和微內(nèi)核系統(tǒng)等。此外，還可以根據(jù)操作系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和服務(wù)類型等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。不同類型的操作系統(tǒng)具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，為用戶提供多樣化的服務(wù)。操作系統(tǒng)的分類進(jìn)程管理02總結(jié)詞進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行，具有動(dòng)態(tài)性、獨(dú)立性和制約性。詳細(xì)描述進(jìn)程是程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位。進(jìn)程具有動(dòng)態(tài)性，即進(jìn)程的狀態(tài)隨時(shí)間而變化；具有獨(dú)立性，即進(jìn)程擁有獨(dú)立的內(nèi)存空間和系統(tǒng)資源；還具有制約性，即進(jìn)程間存在相互制約的同步關(guān)系。進(jìn)程的定義與狀態(tài)VS進(jìn)程可以通過系統(tǒng)調(diào)用或創(chuàng)建新進(jìn)程指令來創(chuàng)建，終止進(jìn)程則釋放其占用的資源。詳細(xì)描述進(jìn)程的創(chuàng)建可以通過系統(tǒng)調(diào)用或創(chuàng)建新進(jìn)程指令來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)調(diào)用提供了一組函數(shù)，允許用戶程序請(qǐng)求操作系統(tǒng)創(chuàng)建新進(jìn)程。創(chuàng)建新進(jìn)程時(shí)，需要指定父進(jìn)程和子進(jìn)程的屬性，如進(jìn)程ID、內(nèi)存大小等。當(dāng)進(jìn)程完成其任務(wù)或需要終止時(shí)，可以通過系統(tǒng)調(diào)用來請(qǐng)求終止進(jìn)程，釋放其占用的資源。總結(jié)詞進(jìn)程的創(chuàng)建與終止進(jìn)程同步是協(xié)調(diào)并發(fā)進(jìn)程的行為，通信是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間信息交換的手段。進(jìn)程同步是操作系統(tǒng)的一種機(jī)制，用于協(xié)調(diào)并發(fā)進(jìn)程的行為，確保它們能夠正確地執(zhí)行。同步機(jī)制包括信號(hào)量、互斥量、條件變量等。這些機(jī)制可以用來控制對(duì)共享資源的訪問，避免產(chǎn)生競(jìng)態(tài)條件和死鎖等問題。進(jìn)程通信是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間信息交換的手段，通過共享內(nèi)存、消息傳遞等方式實(shí)現(xiàn)?？偨Y(jié)詞詳細(xì)描述進(jìn)程的同步與通信總結(jié)詞優(yōu)先級(jí)決定了進(jìn)程執(zhí)行的先后順序，調(diào)度程序負(fù)責(zé)將CPU分配給就緒隊(duì)列中的最高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程。詳細(xì)描述每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)決定了進(jìn)程執(zhí)行的先后順序。調(diào)度程序負(fù)責(zé)將CPU分配給就緒隊(duì)列中的最高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程。調(diào)度算法有先來先服務(wù)、最短作業(yè)優(yōu)先、最高響應(yīng)比優(yōu)先等多種。調(diào)度算法的選擇會(huì)影響系統(tǒng)的性能和響應(yīng)時(shí)間。進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)與調(diào)度內(nèi)存管理03內(nèi)存的分配與回收內(nèi)存的分配根據(jù)進(jìn)程的需求，為其分配所需的內(nèi)存空間。常見的分配方式有連續(xù)分配和分頁(yè)分配。內(nèi)存的回收當(dāng)進(jìn)程結(jié)束或不再需要使用內(nèi)存時(shí)，系統(tǒng)需要回收這些內(nèi)存，以便其他進(jìn)程使用。內(nèi)存的交換與分頁(yè)當(dāng)系統(tǒng)中的內(nèi)存空間不足時(shí)，需要將一些進(jìn)程暫時(shí)移出內(nèi)存，將其存儲(chǔ)到磁盤上，等到需要時(shí)再重新加載到內(nèi)存中。內(nèi)存交換將內(nèi)存劃分為固定大小的頁(yè)，每頁(yè)稱為一個(gè)頁(yè)面。當(dāng)進(jìn)程需要更多的內(nèi)存時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)一定的算法將一些頁(yè)面交換到磁盤上。分頁(yè)系統(tǒng)內(nèi)存保護(hù)為了防止進(jìn)程之間的相互干擾和破壞，系統(tǒng)需要對(duì)內(nèi)存進(jìn)行保護(hù)，確保每個(gè)進(jìn)程只能訪問自己的內(nèi)存空間。內(nèi)存共享在一些多進(jìn)程系統(tǒng)中，多個(gè)進(jìn)程可能需要訪問和修改同一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或文件。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，系統(tǒng)可以將這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或文件加載到內(nèi)存中，供多個(gè)進(jìn)程共享。內(nèi)存的保護(hù)與共享文件系統(tǒng)04總結(jié)詞文件系統(tǒng)的定義與結(jié)構(gòu)詳細(xì)描述文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中用于管理文件存儲(chǔ)和檢索的軟件系統(tǒng)，它提供了一種組織和管理數(shù)據(jù)的方式。文件系統(tǒng)通常采用樹形結(jié)構(gòu)，根目錄是最頂層的目錄，其他目錄作為根目錄的子目錄，文件則存儲(chǔ)在各個(gè)目錄下。文件系統(tǒng)的定義與結(jié)構(gòu)總結(jié)詞文件的存儲(chǔ)與檢索要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述文件系統(tǒng)負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)以文件的形式存儲(chǔ)在磁盤上，并提供了各種存取方法來檢索和訪問這些文件。文件的存儲(chǔ)通常采用連續(xù)存儲(chǔ)或鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的方式，檢索則可以通過文件名、關(guān)鍵字、時(shí)間等不同方式進(jìn)行。文件的存儲(chǔ)與檢索總結(jié)詞文件的保護(hù)與共享詳細(xì)描述文件系統(tǒng)提供了多種保護(hù)和共享機(jī)制，以確保文件的安全性和可用性。文件的保護(hù)可以通過訪問控制列表（ACL）或權(quán)限管理來實(shí)現(xiàn)，以限制不同用戶的訪問權(quán)限。文件的共享可以通過設(shè)置共享屬性來實(shí)現(xiàn)，使多個(gè)用戶可以同時(shí)訪問和使用同一份文件。文件的保護(hù)與共享輸入輸出系統(tǒng)05輸入輸出系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入和輸出的硬件和軟件的集合，它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交互。定義輸入輸出系統(tǒng)的主要功能包括數(shù)據(jù)的輸入、輸出、緩沖、轉(zhuǎn)換和通信等，它支持各種外部設(shè)備的連接和操作，使得計(jì)算機(jī)能夠與外部世界進(jìn)行有效的信息交流。功能輸入輸出系統(tǒng)的定義與功能輸入輸出設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)中用于控制和管理輸入輸出設(shè)備的軟件，它提供了與設(shè)備進(jìn)行通信和控制的功能。驅(qū)動(dòng)程序輸入輸出設(shè)備的控制方式包括程序控制、中斷控制和直接內(nèi)存訪問等，這些方式使得操作系統(tǒng)能夠根據(jù)需要選擇最適合的通信和控制方式。控制方式輸入輸出設(shè)備的驅(qū)動(dòng)與控制緩沖技術(shù)01緩沖技術(shù)是提高輸入輸出系統(tǒng)性能的重要手段，通過在內(nèi)存中建立緩沖區(qū)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可以減少設(shè)備讀寫操作的次數(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。設(shè)備調(diào)度02設(shè)備調(diào)度算法是影響輸入輸出系統(tǒng)性能的關(guān)鍵