《计算机操作系统》ppt课件
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汤小丹《计算机操作系统》官方课件 第四版
汤小丹《计算机操作系 统》官方课件 第四版
汇报人： 202X-01-05
contents
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理
计算机操作系统概
01
述
操作系统的定义与功能
总结词
操作系统的定义与功能
详细描述
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机硬件和软件资源，提供用户与计算机之间的接口。操作系统 的功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户界面管理等。
操作系统的分类
总结词
操作系统的分类
详细描述
根据不同的分类标准，操作系统可以分为多种类型。根据运行环境，操作系统可以分为单机操作系统 和网络操作系统；根据功能，操作系统可以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和通 用操作系统；根据规模，操作系统可以分为个人操作系统和多用户操作系统等。
进程管理
内存管理
03
内存管理的概念与功能
内存管理概念
内存管理是操作系统中用于管理计算 机内存的子系统，负责分配和回收内 存空间，以及管理内存中的数据。
内存管理功能
内存管理的主要功能包括内存分配、 内存回收、地址转换和内存保护等。
内存的分配策略
静态分配
在程序运行前，系统根据程序的大小 和需求一次性分配所需的内存空间， 程序运行期间不再进行内存的重新分 配。
文件的访问控制机制
文件的访问控制机制包括访问控制表（ACL）、能力表（ Capabilities）等，用于限制用户对文件的访问权限。
文件的访问安全
文件的访问安全是指通过访问控制机制来确保文件的安全性和完整 性，防止未经授权的访问和修改。
设备管理
汇报人： 202X-01-05
contents
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理
计算机操作系统概
01
述
操作系统的定义与功能
总结词
操作系统的定义与功能
详细描述
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机硬件和软件资源，提供用户与计算机之间的接口。操作系统 的功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户界面管理等。
操作系统的分类
总结词
操作系统的分类
详细描述
根据不同的分类标准，操作系统可以分为多种类型。根据运行环境，操作系统可以分为单机操作系统 和网络操作系统；根据功能，操作系统可以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和通 用操作系统；根据规模，操作系统可以分为个人操作系统和多用户操作系统等。
进程管理
内存管理
03
内存管理的概念与功能
内存管理概念
内存管理是操作系统中用于管理计算 机内存的子系统，负责分配和回收内 存空间，以及管理内存中的数据。
内存管理功能
内存管理的主要功能包括内存分配、 内存回收、地址转换和内存保护等。
内存的分配策略
静态分配
在程序运行前，系统根据程序的大小 和需求一次性分配所需的内存空间， 程序运行期间不再进行内存的重新分 配。
文件的访问控制机制
文件的访问控制机制包括访问控制表（ACL）、能力表（ Capabilities）等，用于限制用户对文件的访问权限。
文件的访问安全
文件的访问安全是指通过访问控制机制来确保文件的安全性和完整 性，防止未经授权的访问和修改。
设备管理
操作系统ppt课件完整版
分时操作系统
分时操作系统采用时间片轮转的方式处理 多个用户的请求，保证了每个用户都能得 到及时的响应。
网络操作系统
网络操作系统具有强大的网络管理功能， 支持多种网络协议和网络服务，使得计算 机网络更加高效、可靠、安全。
实时操作系统
实时操作系统能够在规定的时间内对外部 输入的信息做出处理，并控制所有实时设 备和实时任务协调一致地工作。
动态分区
根据作业的大小动态地建 立分区，使分区大小正好 适应作业的需要。
分区的分配与回收
采用一定的算法将空闲分 区分配给请求者，当作业 完成后将作业占用的分区 回收。
页式存储管理
01 02
基本思想
将程序的逻辑地址空间划分为固定大小的页，而物理内存划分为同样大 小的页框。程序加载时，可将任意一页放入内存中任意一个页框，实现 离散分配。
中断处理的概念
中断处理是指当设备发出中断请求时，CPU暂 停当前任务并转去处理中断请求的过程。
ABCD
设备驱动程序的功能
包括设备的初始化、设备的打开和关闭、设备的 读写以及设备的状态查询等。
中断处理的流程
包括中断请求的响应、中断服务程序的执行以及 中断返回等步骤。
06
操作系统安全与保护
操作系统安全概述
THANKS
感谢观看
访问控制与安全策略
访问控制机制
操作系统通过用户认证、文件权限、访问控制列表（ACL）等机制 实现访问控制，防止未经授权的访问。
安全策略实施
操作系统应实施强制访问控制（MAC）、自主访问控制（DAC） 等安全策略，确保只有经过授权的用户才能访问敏感资源。
审计与监控
操作系统应具备审计和监控功能，记录用户的操作行为，以便事后分 析和追责。
计算机操作系统 课件全集
• 4.程序的顺序性与并发性举例：
– 顺序性
• 内部顺序性：P1: a1,a2,a3; P2: b1,b2,b3 • 外部顺序性：a1,a2,a3,b1,b2,b3; b1,b2,b3,a1,a2,a3
– 并发性
• 内部并发性：P1: a1,a2,a3; P2: b1,b2,b3 • 外部并发性：a1,b1,b2,a2,a3,b3; b1,b2,a1,b3,a2,a3
操作系统原理 Operating System
第1章 操作系统绪论
• 操作系统的概念 • 操作系统的历史 • 操作系统的特性 • 操作系统的基本类型 • 操作系统的功能 • 计算机硬件简介 • 算法的描述 • 研究操作系统的观点
1.1 操作系统概念
• 操作系统的地位 • 引入操作系统的目的 • 操作系统定义
1.4.6 网络操作系统
建立在宿主操作系统之上，提供网络通讯、网 络资源共享、网络服务的软件包。
host1 NOS1
DOS3 host3
host2 NOS2
Printer
网络操作系统的目标
• 相互通讯
• 资源共享（信息，设备）
• 提供网络服务
– database server
– ftp server
• 2. 脱机输入输出方式
外围机进行联机输入输出处理，通过外 围机的后援存储来实现和主机的连接。速 度快。
• 3. 直接耦合方式
主机和外围机通过一个公共外存直接连 接。速度快，人工不用干预
2.2.3一般用户的输入输出方式
图2.3 直接耦合方式
2.2.3 一般用户的输入输出方式
• 4. SPOOLING系统
本书：
begin end
Repeat 操作 ……
– 顺序性
• 内部顺序性：P1: a1,a2,a3; P2: b1,b2,b3 • 外部顺序性：a1,a2,a3,b1,b2,b3; b1,b2,b3,a1,a2,a3
– 并发性
• 内部并发性：P1: a1,a2,a3; P2: b1,b2,b3 • 外部并发性：a1,b1,b2,a2,a3,b3; b1,b2,a1,b3,a2,a3
操作系统原理 Operating System
第1章 操作系统绪论
• 操作系统的概念 • 操作系统的历史 • 操作系统的特性 • 操作系统的基本类型 • 操作系统的功能 • 计算机硬件简介 • 算法的描述 • 研究操作系统的观点
1.1 操作系统概念
• 操作系统的地位 • 引入操作系统的目的 • 操作系统定义
1.4.6 网络操作系统
建立在宿主操作系统之上，提供网络通讯、网 络资源共享、网络服务的软件包。
host1 NOS1
DOS3 host3
host2 NOS2
Printer
网络操作系统的目标
• 相互通讯
• 资源共享（信息，设备）
• 提供网络服务
– database server
– ftp server
• 2. 脱机输入输出方式
外围机进行联机输入输出处理，通过外 围机的后援存储来实现和主机的连接。速 度快。
• 3. 直接耦合方式
主机和外围机通过一个公共外存直接连 接。速度快，人工不用干预
2.2.3一般用户的输入输出方式
图2.3 直接耦合方式
2.2.3 一般用户的输入输出方式
• 4. SPOOLING系统
本书：
begin end
Repeat 操作 ……
计算机操作系统课件完整版
分配算法
首次适应算法、最佳适应 算法、最坏适应算法等， 用于决定如何为进程分配 内存空间。
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存概念
通过硬件和软件的结合 ，将物理内存和外存结 合起来，为用户提供比 实际物理内存大得多的 逻辑内存空间面 置换功能，实现虚拟内 存。
分布式操作系统
这种操作系统能够管理分布在不同地点的 计算机资源，支持分布式计算和协同工作 ，适用于构建和管理分布式系统。
分时操作系统
这种操作系统允许多个用户同时使用计算 机，每个用户都感觉自己独占了整个系统 资源。
网络操作系统
这种操作系统能够管理网络资源，提供网 络服务和支持网络通信，适用于构建和管 理计算机网络。
分布式系统特点和挑战
分布式系统特点
分布式系统由多台计算机组成，每台计算机都拥有独立的处理能 力和存储空间，计算机之间通过网络进行通信和协作。
分布式系统挑战
分布式系统面临着诸多挑战，如数据一致性、并发控制、容错处理 、安全性等。
分布式系统应用
分布式系统广泛应用于云计算、大数据处理、物联网等领域。
典型分布式操作系统案例分析
• 优先级调度策略：优先级调度策略是根据设备请求的优先级进行资源分配。优先级高的请求可以优先获得资源 ，而优先级低的请求则需要等待。这种策略的优点是可以满足紧急或重要请求的需求，但缺点是可能导致低优 先级请求长时间得不到处理。
06
用户界面与交互设计
用户界面基本要素和原则
用户界面基本要素
包括窗口、菜单、图标、按钮等，这些 要素是用户与计算机进行交互的基础。
网络协议栈概述
网络协议栈是一组按照特定层次结构排列的网络协议集合，用于实 现不同计算机系统之间的通信。
《计算机操作系统》PPT课件
②
控制器
译码器
内存储器
地址 内容
…
…
程
0100H
序
0101H 070270H 区
…
…
操作控制线路
③
累加器
运算器
算术、逻辑运算部件
数据
0270H
2021/8/17
指令的执行过程
数 据 区
1
内存储器的访问过程
存储器的访问过程：向[0001]单元写数据
地址总线
地控控制址总制线0:0写0100000000000111011001001111111101010010111110111111000000000000011111111001111110111111111000000001001111111111111111100000000000111111111111111100000000111111111111111100001001001110011010数数据据总1线0000
默认为RAM 的 1.5左右
可调整
最大容量与CPU的寻址能力有关
32位CPU最大可达4GB。
1 2021/8/17
1 2021/8/17
2. 存储器分配
目的：提高存储器的利用率，提高系统速度
➢ 多个进程共享存储器，分配、释放存储器 ➢ 进程需要的存储空间是变化的
进程3
➢ 调进或调出进程 ➢ 移动进程
2021/8/17
12
1 2021/8/17
进程的状态和调度(p138)
进程在整个生命周期内有三种状态：就绪、
执行、挂起状态
单CPU
程序正在执行
执行状态
多CPU
新建 进程被选中 就绪状态
计算机操作系统第四版ppt课件
计算机操作系统第 四版ppt课件
目录
• 引言 • 进程管理 • 内存管理 • 文件管理 • 设备管理 • 并行与分布式处理系统
01
CATALOGUE
引言
计算机操作系统概述
01
02
03
定义
计算机操作系统是一种系 统软件，它是计算机上的 一个关键组成部分。
作用
操作系统管理和控制计算 机的硬件和软件资源，为 用户提供方便、高效的使 用环境。
04
共享性
操作系统中的资源可以被多个程序共 同使用。
06
异步性
在多道程序环境下，允许多个程序并发执行， 但由于资源有限，进程的执行顺序和执行时间 都是不确定的。
02
CATALOGUE
进程管理
进程的概念和特征
进程是程序的一次执 行过程，是系统进行 资源分配和调度的基 本单位。
进程由程序、数据和 进程控制块（PCB） 三部分组成。
通道控制方式
通道独立控制I/O操作，实现了 CPU、通道、I/O设备的并行工
作。
设备分配策略及实现方法
设备分配中的数据结构
设备控制表、设备队列、系统设备表等。
设备分配策略
先进先出、优先级高者先等分配策略。
设备分配算法
基于设备请求队列的分配算法、基于设备优先级的分配算法等。
设备分配的安全性
死锁的预防、避免和检测与恢复。
实现多道程序的并发执行，提高内存 利用率和系统吞吐量。
分区存储管理方案
固定分区
将内存划分为若干个固定大小的区域，每个 区域只能装入一个作业。
分区分配算法
首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适 应算法等。
可变分区
根据作业大小动态划分内存区域，提高内存 利用率。
目录
• 引言 • 进程管理 • 内存管理 • 文件管理 • 设备管理 • 并行与分布式处理系统
01
CATALOGUE
引言
计算机操作系统概述
01
02
03
定义
计算机操作系统是一种系 统软件，它是计算机上的 一个关键组成部分。
作用
操作系统管理和控制计算 机的硬件和软件资源，为 用户提供方便、高效的使 用环境。
04
共享性
操作系统中的资源可以被多个程序共 同使用。
06
异步性
在多道程序环境下，允许多个程序并发执行， 但由于资源有限，进程的执行顺序和执行时间 都是不确定的。
02
CATALOGUE
进程管理
进程的概念和特征
进程是程序的一次执 行过程，是系统进行 资源分配和调度的基 本单位。
进程由程序、数据和 进程控制块（PCB） 三部分组成。
通道控制方式
通道独立控制I/O操作，实现了 CPU、通道、I/O设备的并行工
作。
设备分配策略及实现方法
设备分配中的数据结构
设备控制表、设备队列、系统设备表等。
设备分配策略
先进先出、优先级高者先等分配策略。
设备分配算法
基于设备请求队列的分配算法、基于设备优先级的分配算法等。
设备分配的安全性
死锁的预防、避免和检测与恢复。
实现多道程序的并发执行，提高内存 利用率和系统吞吐量。
分区存储管理方案
固定分区
将内存划分为若干个固定大小的区域，每个 区域只能装入一个作业。
分区分配算法
首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适 应算法等。
可变分区
根据作业大小动态划分内存区域，提高内存 利用率。
《计算机操作系统》课件第4章
18
第四章 存 储 器 管 理
3. 运行时动态链接(Run-time Dynamic Linking) 在许多情况下，应用程序在运行时，每次要运行的模块 可能是不相同的。但由于事先无法知道本次要运行哪些模块， 故只能是将所有可能要运行到的模块全部都装入内存，并在 装入时全部链接在一起。显然这是低效的，因为往往会有部 分目标模块根本就不运行。比较典型的例子是作为错误处理 用的目标模块，如果程序在整个运行过程中都不出现错误， 则显然就不会用到该模块。
2
第四章 存 储 器 管 理
4.1.1 多层结构的存储器系统 1. 存储器的多层结构 对于通用计算机而言，存储层次至少应具有三级：最高
层为CPU寄存器，中间为主存，最底层是辅存。在较高档的 计算机中，还可以根据具体的功能细分为寄存器、高速缓存、 主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动存储介质等6层。 如图4-1所示。
19
第四章 存 储 器 管 理
4.3 连续分配存储管理方式
4.3.1 单一连续分配 在单道程序环境下，当时的存储器管理方式是把内存分
为系统区和用户区两部分，系统区仅提供给OS使用，它通常 是放在内存的低址部分。而在用户区内存中，仅装有一道用 户程序，即整个内存的用户空间由该程序独占。这样的存储 器分配方式被称为单一连续分配方式。
9
第四章 存 储 器 管 理
4.2 程序的装入和链接
用户程序要在系统中运行，必须先将它装入内存，然后 再将其转变为一个可以执行的程序，通常都要经过以下几个 步骤：
(1) 编译，由编译程序(Compiler)对用户源程序进行编译， 形成若干个目标模块(Object Module)；
(2) 链接，由链接程序(Linker)将编译后形成的一组目标 模块以及它们所需要的库函数链接在一起，形成一个完整的 装入模块(Load Module)；
第四章 存 储 器 管 理
3. 运行时动态链接(Run-time Dynamic Linking) 在许多情况下，应用程序在运行时，每次要运行的模块 可能是不相同的。但由于事先无法知道本次要运行哪些模块， 故只能是将所有可能要运行到的模块全部都装入内存，并在 装入时全部链接在一起。显然这是低效的，因为往往会有部 分目标模块根本就不运行。比较典型的例子是作为错误处理 用的目标模块，如果程序在整个运行过程中都不出现错误， 则显然就不会用到该模块。
2
第四章 存 储 器 管 理
4.1.1 多层结构的存储器系统 1. 存储器的多层结构 对于通用计算机而言，存储层次至少应具有三级：最高
层为CPU寄存器，中间为主存，最底层是辅存。在较高档的 计算机中，还可以根据具体的功能细分为寄存器、高速缓存、 主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动存储介质等6层。 如图4-1所示。
19
第四章 存 储 器 管 理
4.3 连续分配存储管理方式
4.3.1 单一连续分配 在单道程序环境下，当时的存储器管理方式是把内存分
为系统区和用户区两部分，系统区仅提供给OS使用，它通常 是放在内存的低址部分。而在用户区内存中，仅装有一道用 户程序，即整个内存的用户空间由该程序独占。这样的存储 器分配方式被称为单一连续分配方式。
9
第四章 存 储 器 管 理
4.2 程序的装入和链接
用户程序要在系统中运行，必须先将它装入内存，然后 再将其转变为一个可以执行的程序，通常都要经过以下几个 步骤：
(1) 编译，由编译程序(Compiler)对用户源程序进行编译， 形成若干个目标模块(Object Module)；
(2) 链接，由链接程序(Linker)将编译后形成的一组目标 模块以及它们所需要的库函数链接在一起，形成一个完整的 装入模块(Load Module)；
计算机操作系统ppt课件
计算机操作系统PPT课件
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理与调度 • 内存管理策略 • 文件系统原理及应用 • 设备驱动程序开发实践 • 网络通信原理及实现方法 • 操作系统安全机制设计
01
计算机操作系统概述
定义与作用
定义
计算机操作系统是一种系统软件， 它是计算机上的一个关键组成部分。
作用
合理配置操作系统参数、调整网络 协议栈参数和优化应用程序设计等
方式提高网络通信性能。
07
操作系统安全机制设计
操作系统安全威胁分析
恶意软件攻击
包括病毒、蠕虫、特洛伊木马等，可能破坏系统完整性、 窃取信息或占用系统资源。
非法访问与越权操作
未经授权的用户尝试访问敏感数据或执行关键操作，可能 导致数据泄露或系统损坏。
结构
操作系统通常由内核、外壳、文件系 统、设备驱动程序等组成。
功能
操作系统的主要功能包括进程管理、内 存管理、设备管理、文件管理和用户接 口等。这些功能共同协作，确保计算机 系统的正常运行和高效使用。
02
进程管理与调度
进程概念及属性
进程定义
进程是计算机中的程序关于某数 据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的基本单
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存技术原理
利用磁盘空间作为内存的扩展部分，将部分暂时不用的程序和数据存放到磁盘 上，以便腾出内存空间给急需的程序和数据。当需要再次使用这些程序和数据 时，再从磁盘上读入内存。
虚拟内存技术应用
实现进程的隔离和保护，提高内存利用率，支持多道程序设计和分时系统，使 得大型程序能够在小内存中运行。
操作系统的主要功能是管理计算机 硬件和软件资源，为用户提供一个 方便、高效的使用环境。
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理与调度 • 内存管理策略 • 文件系统原理及应用 • 设备驱动程序开发实践 • 网络通信原理及实现方法 • 操作系统安全机制设计
01
计算机操作系统概述
定义与作用
定义
计算机操作系统是一种系统软件， 它是计算机上的一个关键组成部分。
作用
合理配置操作系统参数、调整网络 协议栈参数和优化应用程序设计等
方式提高网络通信性能。
07
操作系统安全机制设计
操作系统安全威胁分析
恶意软件攻击
包括病毒、蠕虫、特洛伊木马等，可能破坏系统完整性、 窃取信息或占用系统资源。
非法访问与越权操作
未经授权的用户尝试访问敏感数据或执行关键操作，可能 导致数据泄露或系统损坏。
结构
操作系统通常由内核、外壳、文件系 统、设备驱动程序等组成。
功能
操作系统的主要功能包括进程管理、内 存管理、设备管理、文件管理和用户接 口等。这些功能共同协作，确保计算机 系统的正常运行和高效使用。
02
进程管理与调度
进程概念及属性
进程定义
进程是计算机中的程序关于某数 据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的基本单
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存技术原理
利用磁盘空间作为内存的扩展部分，将部分暂时不用的程序和数据存放到磁盘 上，以便腾出内存空间给急需的程序和数据。当需要再次使用这些程序和数据 时，再从磁盘上读入内存。
虚拟内存技术应用
实现进程的隔离和保护，提高内存利用率，支持多道程序设计和分时系统，使 得大型程序能够在小内存中运行。
操作系统的主要功能是管理计算机 硬件和软件资源，为用户提供一个 方便、高效的使用环境。
计算机操作系统ppt课件
contents •计算机操作系统概述•进程管理•内存管理•文件系统•设备管理•用户界面与交互性支持•网络操作系统简介目录01计算机操作系统概述定义与功能定义管理计算机资源提供用户界面组织计算机工作流程发展历程及分类发展历程分类操作系统与硬件/软件关系与硬件关系与软件关系02进程管理进程概念及状态转换进程定义01进程状态02进程控制块（PCB）03先来先服务（FCFS ）优先级调度时间片轮转（RR ）短作业优先（SJF ）进程调度算法进程同步与通信机制信号量机制消息传递机制管道通信共享内存机制03内存管理内存空间分配方式连续分配方式非连续分配方式允许一个程序分散地装入到不相邻的内存分区中，包括基本分页存储管理、基本分段存储管理和段页式存储管理。
虚拟内存技术原理及应用虚拟内存技术原理虚拟内存技术应用内存保护机制界限寄存器保护访问控制列表硬件保护键04文件系统文件概念及类型划分文件概念文件是计算机中存储数据的基本单位，通常是一组相关数据的集合，可以包含文本、图像、音频、视频等多种形式的数据。
类型划分根据文件的性质和用途，可以将其划分为不同类型，如文本文件、二进制文件、图像文件、音频文件、视频文件等。
文件组织结构文件逻辑结构文件的逻辑结构是指用户从逻辑上看到的文件组织形式，包括流式文件和记录式文件两种。
流式文件以字节为单位进行组织，而记录式文件则以记录为单位进行组织。
文件物理结构文件的物理结构是指文件在存储设备上的存放方法，包括连续文件、串联文件和索引文件三种。
连续文件将文件信息按顺序连续存放在磁盘上；串联文件将文件信息分散存放在磁盘上，通过指针链接；索引文件则通过建立索引表的方式来管理和访问文件。
文件的访问权限是指用户对文件的读、写和执行等操作的许可权。
操作系统通常提供了一套机制来控制不同用户对文件的访问权限，以保障系统的安全性和数据的保密性。
访问权限常见的文件访问权限控制方法包括自主访问控制（DAC ）、强制访问控制（MAC ）和基于角色的访问控制（RBAC ）。
《计算机操作系统》ppt课件完整版
线程的实现方式
1 2
用户级线程 在用户空间中实现的线程，内核对其无感知，线 程管理和调度由用户程序自己完成。
内核级线程 在内核空间中实现的线程，内核负责线程的创建、 撤销和调度等操作，线程管理开销较大。
3
混合实现方式 结合用户级线程和内核级线程的特点，将部分线 程管理功能交给用户程序完成，以提高效率。
进程的状态与转换
进程的基本状态包括就绪、执行和阻塞三种。
进程状态转换的典型情况包括：运行到就绪、就绪到运行、运行到阻塞、阻塞到就 绪等。
进程状态转换由操作系统内核中的进程调度程序完成。
进程控制与管理
进程控制包括进程的创建、撤销、阻塞和唤醒等操作。
进程管理包括进程同步、进程通信、进程调度和进程死锁 等问题。
优点
提高了系统的并发性和响应速度，充分利用了多核处理器 的优势。
缺点
线程间的同步和通信可能增加编程的复杂度和出错概率。
对象管理技术
对象管理概念
对象管理是指操作系统 采用面向对象的思想来 管理系统的资源，如文 件、设备、进程等。
优点
提高了系统的模块化程 度，便于扩展和维护； 增强了系统的安全性， 通过封装和访问控制保 护对象。
THANKS
感谢观看
嵌入式操作系统
嵌入式操作系统概念
嵌入式操作系统是用于嵌入式系统的专用操作系统， 负责管理和控制嵌入式设备的硬件和软件资源。
优点
嵌入式操作系统具有实时性、可靠性和可定制性等特 点，适用于各种嵌入式应用场景。
缺点
嵌入式操作系统的资源受限，如处理器速度、内存大 小和存储容量等，需要针对特定应用进行优化。
享内存等。
调度与分配
按照一定策略对进程进 行调度，分配处理机资
第2章计算机操作系统PPT课件
9/17/2024
大学计算机基础
用户接口
用户接口有两种类型： （1）命令接口和图形用户界面 用户 通过交互方式对计算机进行操作。 （2）程序接口 程序接口又称应用程 序接口（Application Programming Interface，API），为编程人员提供， 应用程序通过API可以调用操作系统 提供的功能。
操作系统
计算机硬件
整个计算机系统的层次结构
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.2 操作系统的作用和功能
1. 操作系统的作用
(1) 用户和计算机硬件之间的接口 (2) 硬件功能的扩充 为用户提供了 一台功能显著增强，使用更加方便， 安全可靠性更好，效率明显提高的机 器，称为虚拟计算机（Virtual Machine）。 (3) 资源管理器
9/17/2024
大学计算机基础
4．Linux Linux是一套免费使用和自由传播的、
与Unix完全兼容的类Unix操作系统。 Linux最初是由芬兰赫而辛基大学计算
机系的学生Linus Torvalds开发的一个操 作系统内核程序，Linux以其高效性和灵 活性著称，它能够在PC机上实现Unix操作 系统的功能。
9/17/2024
大学计算机基础
实时操作系统
实时操作系统是指系统能及时（或即时）响应外 部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理， 并控制所有实时任务协调一致地运行。
根据具体应用领域不同，实时操作系统分两类： （1） 实时控制系统 （2） 实时信息处理系统
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.4 典型操作系统简介
9/17/2024
大学计算机基础
图中进程WINWORD.EXE有4个线程， 进程explore.exe有16个线程。
计算机操作系统基础知识课件PPT
操作系统的分类
总结词
根据不同的分类标准，操作系统可以分为多种类型， 如根据运行环境可分为单机操作系统和网络操作系统 ；根据功能可分为批处理操作系统、分时操作系统和 实时操作系统等。
详细描述
根据运行环境的不同，操作系统可以分为单机操作系统 和网络操作系统。单机操作系统主要用于个人计算机或 小型计算机，而网络操作系统则用于管理网络中的计算 机资源。根据功能的不同，操作系统可以分为批处理操 作系统、分时操作系统和实时操作系统。批处理操作系 统主要用于大规模数据处理，分时操作系统允许多个用 户同时使用计算机，实时操作系统则用于控制实时系统 中的任务调度。
线程的概念与分类
总结词
理解线程的概念和分类有助于更好地理解多线程编程。
详细描述
线程是进程的基本执行单元，共享进程的资源。根据线程的执行方式和资源共享策略，线程可以分为同态线程和 私态线程。同态线程共享进程的所有资源，而私态线程只共享部分资源。
线程的创建与切换
总结词
掌握线程的创建与切换是实现多线程编程的重要技能。
设备的驱动程序
设备驱动程序概念
设备驱动程序是操作系统中用于控制和管理设备的软件，它直接与硬件交互，为 应用程序提供硬件服务。
设备驱动程序功能
设备驱动程序的主要功能包括初始化设备、配置设备参数、处理设备事件等。
设备的分配与回收
设备分配
设备分配是指根据应用程序的需求，将设备资源分配 给进程的过程。
设备回收
操作系统的基本特征
总结词
操作系统的基本特征包括并发性、共享性、虚拟性和 不确定性。
详细描述
并发性是指操作系统能够同时处理多个任务或事件，提 高计算机系统的处理能力和效率。共享性是指操作系统 中的资源可以被多个应用程序共享使用，实现资源的有 效利用。虚拟性是指通过操作系统的管理，将物理实体 转换为逻辑上的表示，方便用户使用和管理。不确定性 是指操作系统在处理并发任务时，由于任务调度和资源 分配的不确定性，可能会导致任务完成时间的不确定性 和先后顺序的不确定性。
计算机操作系统PPT课件
第一章 操作系统引论
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节
操作系统的目标和作用 操作系统的发展过程 操作系统的基本特征 操作系统的主要功能 操作系统的结构
*
1
第一节 操作系统的目标和作用
• 什么是操作系统 • 操作系统的目标和作用 • 操作系统发展的主要动力
*
2
1、什么是操作系统
*
15
4、分时系统
• 分时系统的产生原因
– 人机交互、共享主机、方便用户上机的需求
• 分时系统：是指一台主机上连接了多个终端， 同时允许多个用户通过自己的终端，以交互的 方式使用计算机，共享主机中的资源。
• 分时系统实现中的关键问题：
– 及时接收－多路卡 – 及时处理－作业直接进内存、时间片轮转
• 分时系统的特征
用户4 …
用户n
财务系统 航空订票 上网浏览 超市管理 … 科学计算
（应用程序）
编译程序 汇编程序 编辑程序 …
（系统程序）
数据库
操作系统
计算机硬件
（裸* 机）
4
2、操作系统的目标和作用
• OS的目标
用户的观点
– 方便性：使计算机易学易用
系统管理者的观点
– 有效性：提高系统资源的利用率和吞吐量
– 可扩充性：能适应硬件的发展，容易升级
– 开放性：遵循世界标准规范，使应用程序
具有 可移植性和交互性。
发展的观点
*
5
• OS的作用
– 用户与计算机硬件之间的接口
用户 应用程序 系统调用 命令 图形窗口方式
操作系统 计算机硬件
*
6
计算机系统资源的管理者
四类资源：处理器、存储器、I/O设备、信 息（数据和程序）
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节
操作系统的目标和作用 操作系统的发展过程 操作系统的基本特征 操作系统的主要功能 操作系统的结构
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1
第一节 操作系统的目标和作用
• 什么是操作系统 • 操作系统的目标和作用 • 操作系统发展的主要动力
*
2
1、什么是操作系统
*
15
4、分时系统
• 分时系统的产生原因
– 人机交互、共享主机、方便用户上机的需求
• 分时系统：是指一台主机上连接了多个终端， 同时允许多个用户通过自己的终端，以交互的 方式使用计算机，共享主机中的资源。
• 分时系统实现中的关键问题：
– 及时接收－多路卡 – 及时处理－作业直接进内存、时间片轮转
• 分时系统的特征
用户4 …
用户n
财务系统 航空订票 上网浏览 超市管理 … 科学计算
（应用程序）
编译程序 汇编程序 编辑程序 …
（系统程序）
数据库
操作系统
计算机硬件
（裸* 机）
4
2、操作系统的目标和作用
• OS的目标
用户的观点
– 方便性：使计算机易学易用
系统管理者的观点
– 有效性：提高系统资源的利用率和吞吐量
– 可扩充性：能适应硬件的发展，容易升级
– 开放性：遵循世界标准规范，使应用程序
具有 可移植性和交互性。
发展的观点
*
5
• OS的作用
– 用户与计算机硬件之间的接口
用户 应用程序 系统调用 命令 图形窗口方式
操作系统 计算机硬件
*
6
计算机系统资源的管理者
四类资源：处理器、存储器、I/O设备、信 息（数据和程序）
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② 关闭：保存系统设置，停止系统的运行，并且系 统会自动关闭电源。
③ 重新启动：关闭系统并重新启动计算机。
图2.3 关闭计算机对话框
2.2鼠标的基本操作
鼠标是计算机最常用的输入设备，如图2.6所示。一般情况下，它有一个左 键、一个右键和一个滚轮。在Windows XP中，通过鼠标几乎可以完成所 有的操作。
组织和管理计算机的软硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，
控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、 方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行，从
而在计算机与用户之间起到接口的作用。
概括起来，操作系统主要有以下四个方面的作用：
☻CPU管理——合理分配CPU的时间
操作系统软件 是怎样产生的？又
定”，观察界面特点；想一想，在这样的工作方式下可不可以同时做 几件事？
2、在闪烁的光标处输入date 四个英文字母，回车，看可以做什么。
3、在闪烁的光标处输入time 四个英文字母，回车，看可以做什么。
4、输入exit字母，再回车，又是什么结果。
5、通过以上的操作，大家讨论一下：DOS操作系统有什么特点？
2.2.2鼠标指针的形状
鼠标指针的形状会随着位置和操作状态不同 而有所差异。常见指针形式如图所示：
2.4.1窗口的基本组成
最小化与关闭按钮：最小化按钮，使窗口缩小为任务栏上的一个图 标，此时窗口仍在运行，但不是当前活动的窗口。关闭按钮，则是 关闭窗口，终止正在运行的程序。
状态栏：它在窗口的最下方，显示了当前窗口的有关信息。
从windows95开始，取代了DOS成为当 代个人电脑主流操作系统！.2012年微软 发布了windows 8操作系统。
windows操作系统的发展历程：
1985年发布Windows 1.0
2009年发布Windows 7
从1985年到2013年这20多年间，windows操作系统 始终沿着图形化、窗口化的道路发展，界面越来越美观， 功能越来越强大，易用性越来越强，是发展最为成功的操 作系统。
窗口的组成
“智能ABC” 输入法工具栏
中/英文切换 输入方法
全／半角切换 中/英文标点切换 软键盘按钮
汉字输入 全角 英文标点
英文输入 半角
中文标点
输入中文时拼音字母要小写!
返回本节开始
3、图标 图形和文字结合在一起的小图
片，可以表示程序、文件、文件 夹等图片
双击桌面上的“我的电脑”图标，出现 “我 的电脑”窗口，窗口中显示了计算机所配 置 的软盘驱动器、硬盘驱动器、CD-ROM驱 动器、打印机以及控制面板等图标。利用 这 些图标可以管理计算机资源。
windows操作系统的特点？
1、直观、高效的图形用户界面 2、多任务的操作系统
DOS界面
Windows界面
一、启动Windows XP
显示器电源
主机电源
开机的顺序是：先开显示器电源、再打
开主机电源。关机先从开始菜单关闭系
统（及主机）再关显视器。
图2.1 Windows登陆界面
Windows XP桌面
操作系统的诞生
为了让一般用户也能使用计算机，专家们研制出了操作系统。 最初的操作系统出现在IBM/704大型机上；而微型计算机的操作系统则
诞生于20世纪70年代；而在众多操作系统中较早受欢迎的是DOS操作系统。
曾经的霸主——DOS
（Diskette Operating System） （磁盘操作系统）
它是1981年微软为IBM公司生产的个人电脑编译的操作系统，它一 出现，迅速成为个人电脑的主要操作系统，在1985-1995年间占领着 个人电脑操作系统领域的大半壁江山。
探索活动：“Windows XP操作系统”中的 1、单击“开始”菜单中的“M运S行-D”命O令S，方输入式“ cmd”，然后点击“确
DOS的特点：
纯字符界面，无图标，用键盘命令操作。每输入一个 命令s （视窗操作系统）
Windows 1.0 1985年
Windows 2.0
Windows 3.0 1992年
Windows 3.2中文版 1994年
1995年
Windows 98
Windows 7 2009年发布
工作区域：显示当前打开窗口的内容。可以是文件或文件夹的名称 或图标，也可以是文件的内容。
滚动块和滚动按钮：当要显示的信息量大于窗口工作区的显示范围 时，窗口会出现滚动条。通过拖动滚动块或滚动按钮来查看工作区 域外的内容。
链接区域：一般情况下，链接区域包括几种选项，用户可以通过单 击选项名称的方式来隐藏或显示其具体内容。其中，“任务”选项 为用户提供常用的操作命令，其名称和内容随打开窗口的内容而变 化，当选择一个对象后，在该选项下会出现可能用到的各种操作命 令，可以在此直接进行操作；“其他位置”选项以链接的形式提供 了计算机上其他的位置，在需要使用时，可以快速转到有用的位置； “详细信息”选项显示了所选对象的大小、类型和其他信息。
1.2.3 退出Windows XP并关机
当用户不再使用计算机时，就可以关闭计算机了。 单击“开始”按钮，选择“关闭计算机”命令按 钮 ，这时系统会弹出一个“关闭计算机”对话框， 如图2.3所示。
其中各按钮的功能如下：
① 待机：系统将保持当前的运行，计算机将转入低 功耗状态。在桌面上移动鼠标即可恢复原来的状态， 此选项常在用户暂时不用计算机时使用。
☻存储器管理——合理分配存储器空间
经历了怎样的发展 呢？
☻外部设备管理——合理使用各种外部设备
☻信息管理——管理所有文件
你用过哪些操作系统软件？请说一说
操作系统的产生和发展
这 古 老 的 计 算 机 是 如 何 操 作 的 呢 ？
最早的计算机没有操作系统，人们通过各种不同的按钮控制计算机才 能完成任务，并且只能由研制计算机的专家操作使用，一般用户无法使用。
计算机操作系统
硬件组装好以后，再连接上显示器、键 盘、鼠标，插主板上电源，现在，这台计算机可 以C正PU 常使用用了吗？为什电源么？ 显卡
光驱
声卡
显示器 键盘
机箱 鼠标
还只
必有
须 安
内硬件存条
装系
上统
软是
件不
系 行硬盘
统的
。，
众多的硬件、众多的软件，要怎样才能合理而有效的使用呢？
管家
操作系统
操作系统是： 计算机系统中的一个系统软件，能以尽量有效、合理的方式
③ 重新启动：关闭系统并重新启动计算机。
图2.3 关闭计算机对话框
2.2鼠标的基本操作
鼠标是计算机最常用的输入设备，如图2.6所示。一般情况下，它有一个左 键、一个右键和一个滚轮。在Windows XP中，通过鼠标几乎可以完成所 有的操作。
组织和管理计算机的软硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，
控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、 方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行，从
而在计算机与用户之间起到接口的作用。
概括起来，操作系统主要有以下四个方面的作用：
☻CPU管理——合理分配CPU的时间
操作系统软件 是怎样产生的？又
定”，观察界面特点；想一想，在这样的工作方式下可不可以同时做 几件事？
2、在闪烁的光标处输入date 四个英文字母，回车，看可以做什么。
3、在闪烁的光标处输入time 四个英文字母，回车，看可以做什么。
4、输入exit字母，再回车，又是什么结果。
5、通过以上的操作，大家讨论一下：DOS操作系统有什么特点？
2.2.2鼠标指针的形状
鼠标指针的形状会随着位置和操作状态不同 而有所差异。常见指针形式如图所示：
2.4.1窗口的基本组成
最小化与关闭按钮：最小化按钮，使窗口缩小为任务栏上的一个图 标，此时窗口仍在运行，但不是当前活动的窗口。关闭按钮，则是 关闭窗口，终止正在运行的程序。
状态栏：它在窗口的最下方，显示了当前窗口的有关信息。
从windows95开始，取代了DOS成为当 代个人电脑主流操作系统！.2012年微软 发布了windows 8操作系统。
windows操作系统的发展历程：
1985年发布Windows 1.0
2009年发布Windows 7
从1985年到2013年这20多年间，windows操作系统 始终沿着图形化、窗口化的道路发展，界面越来越美观， 功能越来越强大，易用性越来越强，是发展最为成功的操 作系统。
窗口的组成
“智能ABC” 输入法工具栏
中/英文切换 输入方法
全／半角切换 中/英文标点切换 软键盘按钮
汉字输入 全角 英文标点
英文输入 半角
中文标点
输入中文时拼音字母要小写!
返回本节开始
3、图标 图形和文字结合在一起的小图
片，可以表示程序、文件、文件 夹等图片
双击桌面上的“我的电脑”图标，出现 “我 的电脑”窗口，窗口中显示了计算机所配 置 的软盘驱动器、硬盘驱动器、CD-ROM驱 动器、打印机以及控制面板等图标。利用 这 些图标可以管理计算机资源。
windows操作系统的特点？
1、直观、高效的图形用户界面 2、多任务的操作系统
DOS界面
Windows界面
一、启动Windows XP
显示器电源
主机电源
开机的顺序是：先开显示器电源、再打
开主机电源。关机先从开始菜单关闭系
统（及主机）再关显视器。
图2.1 Windows登陆界面
Windows XP桌面
操作系统的诞生
为了让一般用户也能使用计算机，专家们研制出了操作系统。 最初的操作系统出现在IBM/704大型机上；而微型计算机的操作系统则
诞生于20世纪70年代；而在众多操作系统中较早受欢迎的是DOS操作系统。
曾经的霸主——DOS
（Diskette Operating System） （磁盘操作系统）
它是1981年微软为IBM公司生产的个人电脑编译的操作系统，它一 出现，迅速成为个人电脑的主要操作系统，在1985-1995年间占领着 个人电脑操作系统领域的大半壁江山。
探索活动：“Windows XP操作系统”中的 1、单击“开始”菜单中的“M运S行-D”命O令S，方输入式“ cmd”，然后点击“确
DOS的特点：
纯字符界面，无图标，用键盘命令操作。每输入一个 命令s （视窗操作系统）
Windows 1.0 1985年
Windows 2.0
Windows 3.0 1992年
Windows 3.2中文版 1994年
1995年
Windows 98
Windows 7 2009年发布
工作区域：显示当前打开窗口的内容。可以是文件或文件夹的名称 或图标，也可以是文件的内容。
滚动块和滚动按钮：当要显示的信息量大于窗口工作区的显示范围 时，窗口会出现滚动条。通过拖动滚动块或滚动按钮来查看工作区 域外的内容。
链接区域：一般情况下，链接区域包括几种选项，用户可以通过单 击选项名称的方式来隐藏或显示其具体内容。其中，“任务”选项 为用户提供常用的操作命令，其名称和内容随打开窗口的内容而变 化，当选择一个对象后，在该选项下会出现可能用到的各种操作命 令，可以在此直接进行操作；“其他位置”选项以链接的形式提供 了计算机上其他的位置，在需要使用时，可以快速转到有用的位置； “详细信息”选项显示了所选对象的大小、类型和其他信息。
1.2.3 退出Windows XP并关机
当用户不再使用计算机时，就可以关闭计算机了。 单击“开始”按钮，选择“关闭计算机”命令按 钮 ，这时系统会弹出一个“关闭计算机”对话框， 如图2.3所示。
其中各按钮的功能如下：
① 待机：系统将保持当前的运行，计算机将转入低 功耗状态。在桌面上移动鼠标即可恢复原来的状态， 此选项常在用户暂时不用计算机时使用。
☻存储器管理——合理分配存储器空间
经历了怎样的发展 呢？
☻外部设备管理——合理使用各种外部设备
☻信息管理——管理所有文件
你用过哪些操作系统软件？请说一说
操作系统的产生和发展
这 古 老 的 计 算 机 是 如 何 操 作 的 呢 ？
最早的计算机没有操作系统，人们通过各种不同的按钮控制计算机才 能完成任务，并且只能由研制计算机的专家操作使用，一般用户无法使用。
计算机操作系统
硬件组装好以后，再连接上显示器、键 盘、鼠标，插主板上电源，现在，这台计算机可 以C正PU 常使用用了吗？为什电源么？ 显卡
光驱
声卡
显示器 键盘
机箱 鼠标
还只
必有
须 安
内硬件存条
装系
上统
软是
件不
系 行硬盘
统的
。，
众多的硬件、众多的软件，要怎样才能合理而有效的使用呢？
管家
操作系统
操作系统是： 计算机系统中的一个系统软件，能以尽量有效、合理的方式