华中科技大学 操作系统课件全集62页PPT
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中科大操作系统课件
二、实验项目内容及学时分配
序号
实验项目内容
1 Ubuntu 虚拟机安装和使用
2 进程
3 线程锁
4 文件系统
学时 4 4 4 4
实验内容类型 验证型 设计型 设计型 验证型
三、实验讲义、参考书
四、院系负责人审批意见
负责人签字：
年月日
* 实验内容类型：注明该项实验是验证型、开放型、综合型或设计型等。
3
理论课程教学大纲
数据结构（C 语言版）
1
五、课程章节主要内容及学时分配
C 语言基础（20 学时）
C 语言变量、常量、表达式声明等 （4 学时）
C 语言流程控制及文件组织、预处理等（4 学时）
指针、数组与结构
（8 学时）
递归概念及其应用
（4 学时）
数据结构（20 学时）
链表及其应用
（4 学时）
栈与队列
（4 学时）
二叉树及其应用
负责人签字：
年月日
* 实验内容类型：注明该项实验是验证型、开放型、综合型或设计型等。
3
课程名称
附表 1-1 理论课程教学大纲
数据库系统及应用
英文名称 课程编号 预修课程
Database System and Applications
BX007 总学时 40/20
学分 3
无
开课学期 暑期
大纲撰写人 余艳玮
课程名称 计算机网络
英文名称 Computer network
课程编号
总学时 40
学分 2
预修课程 计算机文化基础 C 语言
开课学期 2013 暑期
大纲撰写人 赵振刚 陈博
一、教学目标和基本要求 按照网络协议模型（物理层、数据链路层、介质访问控制子层、网络层和应
华科电信系操作系统
并行、异步的在系统内运行 共享各类资源，彼此相互制约 只有在严格遵循并行程序设计的原则下，
程序运行的结果才是确定的，否则，可 能产生意料不到的情况
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14
并发执行实例：誊抄
一个循环程序顺序执行的誊抄
算法1： 输入：f 输出：g {
while (f 不为空） { input ; output ; } }
2、输入程序执行的速度比输出程序快时，有些数据会丢 失；
如输入程序送入一个字符“B”，紧接着（当输出程序还未取走 字符“B”）又送入字符“N”，这时输出程序取走的是“N”， “B”就丢失了。
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18
并发执行实例：誊抄
▪三个并发执行程序的誊抄
▪get程序负责从输入序列f中读取字符并送到缓冲区s中； ▪copy程序把缓冲区s中的数据复制到缓冲区t中去; ▪put程序从缓冲区t中取出数据打印。
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3
1、程序的顺序执行
处理机逐条的一次只执行一条指令 主存储块一次只访问一个字或字节 外设一次只能传送一个数据块
传统程序设计方法：顺序程序执行
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4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
程序的顺序执行
概念:
一个程序由若干个程序段组成，而这些程序 段的执行必须是顺序的，这种程序执行的方 式就称为程序的顺序执行。
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7
例如:
I1、C1、P1的执行必须严格 按照I1，C1，P1的顺序，
而P1与I2，C1与I2,I3 与P1是可以同时执行的。
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8
程序并行执行 （定义）
若干个程序段同时在系统中运行，这些程序的执行 在时间上是重迭的，一个程序段的执行尚未结束， 另一个程序段的执行已经开始，即使这种重迭是很 小的，也称这几个程序段是并行执行的。
程序运行的结果才是确定的，否则，可 能产生意料不到的情况
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并发执行实例：誊抄
一个循环程序顺序执行的誊抄
算法1： 输入：f 输出：g {
while (f 不为空） { input ; output ; } }
2、输入程序执行的速度比输出程序快时，有些数据会丢 失；
如输入程序送入一个字符“B”，紧接着（当输出程序还未取走 字符“B”）又送入字符“N”，这时输出程序取走的是“N”， “B”就丢失了。
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并发执行实例：誊抄
▪三个并发执行程序的誊抄
▪get程序负责从输入序列f中读取字符并送到缓冲区s中； ▪copy程序把缓冲区s中的数据复制到缓冲区t中去; ▪put程序从缓冲区t中取出数据打印。
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1、程序的顺序执行
处理机逐条的一次只执行一条指令 主存储块一次只访问一个字或字节 外设一次只能传送一个数据块
传统程序设计方法：顺序程序执行
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4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
程序的顺序执行
概念:
一个程序由若干个程序段组成，而这些程序 段的执行必须是顺序的，这种程序执行的方 式就称为程序的顺序执行。
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7
例如:
I1、C1、P1的执行必须严格 按照I1，C1，P1的顺序，
而P1与I2，C1与I2,I3 与P1是可以同时执行的。
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8
程序并行执行 （定义）
若干个程序段同时在系统中运行，这些程序的执行 在时间上是重迭的，一个程序段的执行尚未结束， 另一个程序段的执行已经开始，即使这种重迭是很 小的，也称这几个程序段是并行执行的。
华中科技大学操作系统讲稿系列第一章绪论
响应时间： 指用户发出命令，到系统完成用户命令所需的时间。
批处理操作系统 分时操作系统 实时操作系统
没有 秒级(一般情况） 微秒级 甚至更小（经典说法） 系统满足用户时限（deadline)的 要求 (现代）
2019/11/1
华中科技大学计算机学院 李
20
胜利
1.2 操作系统的形成和发展
5. 实时操作系统(real-time OS)
2019/11/1
华中科技大学计算机学院 李
25
胜利
1.2 操作系统的形成和发展 6.网络操作系统 (二） 网络的构成
主机:
主机是组成网络的独立自主的 计算机系统，用于运行用户程序 ( 即 应 用 程 序 ), 也 有 些 文 献 把 它
称为末端系统ES(End System)。
2019/11/1
2019/11/1
华中科技大学计算机学院 李
22
胜利
1.2 操作系统的形成和发展 6.网络操作系统
2019/11/1
华中科技大学计算机学院 李
23
胜利
1.2 操作系统的形成和发展 6.网络操作系统
(一) 计算机网络概念 a. 计算机网络的概念 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物,是互连起
28
胜利
1.2 操作系统的形成和发展 6.网络操作系统
(三）网络操作系统
网络协议：
网络协议是网络中各主机（HOST）之间传递信息的规则的集合。如国际 标准化组织ISO/OSI七层网络结构协议、TCP/IP协议等。
网络操作系统:
在通常的操作系统中增加了实现网络低层协议（一般到传送 层）功能和网络设备管理功能的操作系统。如UNIX、LINUX, WINDOWS NT都是网络操作系统。
批处理操作系统 分时操作系统 实时操作系统
没有 秒级(一般情况） 微秒级 甚至更小（经典说法） 系统满足用户时限（deadline)的 要求 (现代）
2019/11/1
华中科技大学计算机学院 李
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胜利
1.2 操作系统的形成和发展
5. 实时操作系统(real-time OS)
2019/11/1
华中科技大学计算机学院 李
25
胜利
1.2 操作系统的形成和发展 6.网络操作系统 (二） 网络的构成
主机:
主机是组成网络的独立自主的 计算机系统，用于运行用户程序 ( 即 应 用 程 序 ), 也 有 些 文 献 把 它
称为末端系统ES(End System)。
2019/11/1
2019/11/1
华中科技大学计算机学院 李
22
胜利
1.2 操作系统的形成和发展 6.网络操作系统
2019/11/1
华中科技大学计算机学院 李
23
胜利
1.2 操作系统的形成和发展 6.网络操作系统
(一) 计算机网络概念 a. 计算机网络的概念 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物,是互连起
28
胜利
1.2 操作系统的形成和发展 6.网络操作系统
(三）网络操作系统
网络协议：
网络协议是网络中各主机（HOST）之间传递信息的规则的集合。如国际 标准化组织ISO/OSI七层网络结构协议、TCP/IP协议等。
网络操作系统:
在通常的操作系统中增加了实现网络低层协议（一般到传送 层）功能和网络设备管理功能的操作系统。如UNIX、LINUX, WINDOWS NT都是网络操作系统。
操作系.ppt
……
[ X]段 （已经连接）
…
…
Y
200
…
…
200 12456
段名-段号对照表
段名
段号
MAIN 0
A
1
W
2
X
3
…
…
连接后
§4.1.4存储管理的机制和策略
在多道环境下，存储管理不但要为进程提供内存资 源，还要为内存的使用提供安全保障机制，如防止 进程非法访问不属于自已的空间。
为了提高内存资源的利用率，存储管理还要提供共 享机制，也就是当若干个进程调用同一段代码或数 据时，系统应为共享的代码或数据保留一个副本而 不是多个。
【存储管理的功能】
1.内存的分配与回收
每一个进程运行时都需要内存资源， 因此内 存空间的分配和回收是存储管理的基本功能。在 进程创建时按照一定的存储策略为其分配内存空 间，进程运行结束时，再将其所占用的内存空间 收回。
为了记录内存的使用情况，存储管理会依据存 储策略采用相应的数据结构，标识哪些区域尚未 分配，哪些区域已经分配以及分配给哪些进程等。 每一个进程运行时都需要内存资源， 因此内存 空间的分配和回收是存储管理的基本功能。系统 通过所采用的数据结构来管理内存空间。
(2)静态地址重定位
静态地址重定位是在程序执行之前由操作系统的重定位装入程 序完成的。在装入一个作业时，把作业中的指令地址全部转 换为绝对地址（地址转换工作是在作业执行前集中一次完成 的）在作业执行过程中就无须再进行地址转换工作。
静态地址重定位示例
静态地址重定位的优点
相对地址
是容易实现，无需硬件
支持，它只要求程序本 0
离散
段页式 虚拟页式
虚存 虚拟段式
操作系统原理6 华中科技大学
6.2.4 先来先服务调度算法和短作业优先调度算法 短作业优先调度算法：
15
短作业优先调度算法考虑作业的运行时间，每次 总是选择一个运行时间最小的作业调入内存（ 系统）.
在一般情况下这种调度算法比先来先服务调度算法的效率要高一 些。实现相对先来先服务调度算法要困难些，如果作业的到来顺 序及运行时间不合适，会出现饿死现象，例如，系统中有一个运 行时间很长的作业JN，和几个运行时间小的作业，然后，不断地 有运行时间小于JN的作业的到来，这样，作业JN就得不可调度而 饿死。另外，作业运行的估计时间也有问题。
37
6.4 UNIX系统的进程调度
6.4.1 UNIX调度算法 我们从调度算法、调度时机、调度程序三个方面来分析 UNIX系统的进程调度。 一、调度算法 UNIX 系统采用优先数调度算法，每个进程有一个进 程优先数，p_pri是proc结构中的一个变量，其取值范 围是－ 127 ～ 127 ，其值越小，进程的优先级越高（即 ，调度程序总是从就绪状态的进程中选择一个优先数 最小的进程占用CPU）。
6.3.3 调度方式（略）
28
6.3.4 调度用的进程状态变迁图
29
在这个图中新创建的进 程进入低优就绪状态， 一个运行进程因时间片 到（实际上是计算量大 的进程）而转换成低优 就绪；进程因等待 I/O 完成而转换高优就绪.
6.3.4 调度用的进程状态变迁图
30
调度程序首先看高优就绪 进程队列是否为空，若不 为空，则从高优就绪进程 中选择一个进程占用CPU ，否则，从低优就绪队列 中选择。 这种调度效果是 能充分地利用系统资源。 为什么？
6.3.5 进程优先数调度算法 动态进程优先数： 系统在运行的过程中，根据系统的设计目标，不断 地调整进程的优先数，这种方法的优点是能比较客 观地反映进程的实际情况和保证达到系统设计目标 。
华中科技大学操作系统课件全集62页PPT
华中科技大学操作系统课件全集
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 2亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 2亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
华中科技大学操作系统课件全集.共62页
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
华中科技大学操作系统课件全集. 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
Thank you
Байду номын сангаас
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
华中科技大学操作系统课件全集. 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
Thank you
Байду номын сангаас
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
华中科技大学 操作系统课件【Chapter7】许 毅 平
安全序列：P2,P1,P3
多资源银行家算法
■ 实际系统中可能有多种资源，每类资源 有不同的个数
■ 多资源银行家算法中定义了
■ 分配矩阵 ■ 请求矩阵 ■ 请求向量 ■ 可用资源向量（剩余资源向量）
多资源银行家算法
总的资源E、已分配资源P、剩余资源A
多资源银行家算法
■ 查找右边矩阵是否有一行，其未被满足的设 备数均小于或等于向量A。如果找不到，则系 统将死锁，因为任何进程都无法运行结束
问，如果此时p0请求（0，2，0），P1请求（1，0， 2），P4请求（3，3，0），应满足哪个？
ABC P0 0 1 0 P1 2 0 0 P2 3 0 2 P3 2 1 1 P4 0 0 2
ABC P0 7 4 3 P1 1 2 2 P2 6 0 0 P3 0 1 1 P4 4 3 1
分析：可知： E＝（10，5，7）， P＝（7，2，5），A＝（3，3，2）
1、T0时刻的安全性：
利用安全性算法对T0时刻的资源情况进行分析，可知，如果所有 进程按其最大需求请求时，T0时刻存在一个安全序列 {P1,P3,P4,P2,P0}，故系统安全,考察p0,p1,p4的请求矩阵，找出 最小的距离。
2、P1请求资源：
1 P1请求(1,0,2)小于P1的需求(1,2,2),且小于系统剩余A，因此 可以分配
第七章 死锁
■ 掌握
■ 死锁的基本概念 ■ 死锁的必要条件 ■ 死锁的预防 ■ 死锁的避免（单资源银行家算法）
■ 了解
■ 死锁的检测和恢复
7.1 死锁问题的提出
■ 死锁定义：死锁是指系统中的一组进 程，由于竞争系统资源或由于彼此通 信而永远阻塞，称这些进程处于死锁 状态。
■ 死锁的产生是与资源分配策略和并发 进程执行的速度有关
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