《大学计算机课程教学课件-操作系统原理》

进程的管理与调度
1
进程调度算法
操作系统使用不同的算法来决定何时执行和暂停进程，如先来先服务和最短作业优先。
2
进程同步
操作系统提供机制来确保多个进程之间的正确执行顺序，如互斥和临界区。
3
进程通信
操作系统允许进程之间通过共调度
用户级线程
用户级线程由程序员管理，对操作系统透 明，但可能会受限于操作系统的调度算法。
安全性与保护机制
操作系统提供安全性和保护机制，以保护计算机系统免受恶意软件和未经授 权的访问。
内核级线程
内核级线程由操作系统管理，提供更好的 并发性和多核利用率。
混合模型
混合模型结合了用户级线程和内核级线程的优点，提供更灵活的线程管理。
存储管理
操作系统负责管理计算机内存的分配、回收和保护。
内存分配与回收
1. 连续分配：操作系统将内存分成若干连续的块，分配给进程。 2. 动态分区分配：根据进程需要动态创建和销毁内存分区。 3. 虚拟内存：将内存扩展到外部存储器，允许进程使用超出物理内存容
早期操作系统主要是为了支持批处理和多道程序设计，如UNIVAC和IBM System/360。
2
分时操作系统
分时操作系统允许多个用户同时共享计算机资源，如UNIX。
3
个人计算机操作系统
个人计算机操作系统如Windows和macOS，提供友好的图形用户界面和用户体 验。
操作系统的基本功能
1 进程管理
《大学计算机课程教学课 件-操作系统原理》
欢迎来到《大学计算机课程教学课件-操作系统原理》！在本课程中，您将学 习操作系统的概述、发展历程、基本功能以及许多其他关键概念。
操作系统概述
操作系统是计算机系统中的核心组件，负责管理硬件和软件资源，提供用户 与计算机系统之间的接口。
操作系统的发展历程
1
早期操作系统
操作系统负责创建、调度 和终止进程，以及处理进 程间的通信和同步。
2 存储管理
3 文件系统
操作系统管理计算机内存， 包括分配和回收内存空间。
操作系统负责管理存储在 磁盘上的文件和文件夹， 提供文件的读写和访问权 限。
进程与线程
进程是操作系统中执行的一个程序实例，而线程是进程中执行的一个独立序 列。
量的虚拟内存空间。
页面置换算法
• 先进先出（FIFO）：根据页面进入内存的顺序进行置换。 • 最佳置换（OPT）：选择将来不会被使用的页面进行置换。 • 最近最少使用（LRU）：置换最近最久未使用的页面。
虚拟内存
虚拟内存是通过将物理内存扩展到外部存储器，提供给进程使用的额外内存空间。
文件系统
文件系统是操作系统的一部分，用于管理磁盘上存储的文件和文件夹。
文件操作与管理
文件操作包括创建、读取、写入和删除文件，文件管理涉及组织和维护文件系统的元数据。
磁盘分配与管理
连续分配 链式分配 索引分配
每个文件占用连续的磁盘块，易于访问，但可能 导致外部碎片。
将每个文件的磁盘块通过链表连接，避免外部碎 片，但可能导致内部碎片。
为每个文件维护一个索引表，包含文件的磁盘块 地址，减少了外部和内部碎片。