计算机操作系统(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
计算机操作系统第四版课件
计算机操作系统第四版课件计算机操作系统是计算机科学与技术领域的一门重要课程，涉及到计算机系统的核心原理和基本概念。
为了帮助学生更好地学习和理解这门课程，编写一份精美的课件是非常必要的。
本文将按照合适的格式来书写计算机操作系统第四版课件，以提供给学生们一份有条理、易于理解的学习资料。
第一章介绍在第一章中，我们将介绍计算机操作系统的基本概念和定义。
通过这一章的学习，学生将对计算机操作系统有一个初步的了解。
1.1 什么是计算机操作系统计算机操作系统是一种控制和管理计算机硬件资源的软件系统。
它为用户提供了一个操作界面，使得用户可以通过操作系统来管理计算机。
1.2 操作系统的作用操作系统有许多重要的作用，包括管理和分配计算机的硬件资源、提供用户接口、控制程序执行和文件管理等。
1.3 操作系统的组成操作系统由内核和外壳组成。
内核负责管理和控制计算机的核心功能，而外壳则提供给用户一个友好的界面。
第二章进程管理在第二章中，我们将详细介绍进程管理这一重要概念。
进程管理是操作系统的核心功能之一。
2.1 进程的定义和特点进程是指正在执行的程序在计算机上的一次执行过程。
每个进程都有其自己的一些特点，如进程的状态、优先级和资源需求等。
2.2 进程调度进程调度是操作系统中的一个重要组成部分。
它负责决定每个进程在运行时的先后顺序。
2.3 进程同步与通信在多道程序环境下，进程之间的同步与通信是非常重要的。
操作系统提供了一些机制来实现进程之间的同步和通信。
第三章内存管理在第三章，我们将着重介绍内存管理这一与操作系统密切相关的概念。
3.1 内存的基本概念内存是计算机中的一种存储设备，用于存储程序和数据。
我们将介绍内存的基本概念，包括虚拟内存、逻辑地址和物理地址等。
3.2 内存分配与回收内存分配和回收是操作系统中的重要工作之一。
操作系统需要负责管理内存的分配和回收，以确保系统的稳定性和性能。
3.3 页面置换算法在内存不足的情况下，操作系统需要使用页面置换算法来选择哪些页面被置换出去，以便为新的页面腾出空间。
计算机操作系统(第四版)汤小丹-期末复习知识点详尽汇总
计算机操作系统(第四版)汤小丹-期末复习知识点详尽汇总篇一计算机操作系统那可是相当重要哇。
先说说基本概念，操作系统就像是电脑的大管家，管着各种资源的分配和调度。
进程管理呢，进程是正在运行的程序实例。
比如先来先服务调度算法，在银行排队办业务的时候就像这种，先来的先办。
短作业优先调度算法呢，就好比紧急的小任务会先被处理，比如系统突然有个小的关键更新要优先处理。
内存管理也很关键。
有分页存储管理，把内存分成小块，就像整理抽屉一样，把不同的东西放在不同的格子里。
还有分段存储管理，根据不同的功能模块来划分内存，方便管理和查找。
文件管理方面，文件系统就像一个大仓库，把各种数据分类存放。
比如我们的电脑里的文档、图片、视频等都有各自的存放位置。
设备管理呢，要协调各种外部设备的使用。
比如打印机，多个程序要打印的时候，操作系统就得合理安排打印顺序，不能乱套了。
总之，计算机操作系统的各个方面都相互配合，共同保证计算机的高效运行。
篇二计算机操作系统这门课可不简单呐！重点难点不少。
先说说操作系统的核心概念吧，它就像是电脑的大管家，管理着各种资源。
比如内存管理，得合理分配内存空间，不然程序运行起来就会乱套。
进程同步与互斥也是个关键知识点。
打个比方，两个程序都想访问同一个资源，就像两个人都想进一个房间，如果不加以控制，就会出问题。
实现方法有信号量机制啥的。
比如说有个经典例题，生产者消费者问题。
生产者不断生产产品放入缓冲区，消费者从缓冲区取出产品消费。
这时候就需要用信号量来控制生产者和消费者的行为，保证不会出现缓冲区满了生产者还在生产，或者缓冲区空了消费者还在取的情况。
还有文件管理，得知道文件的存储方式、目录结构等等。
操作系统得高效地管理文件，让用户能方便地找到和使用文件。
计算机操作系统这门课的知识点很多，得好好复习，才能在考试中取得好成绩。
哦不对，不能用“总之”，那咱就接着加油复习这些知识点吧！相信只要认真掌握了这些重点难点，考试就不在话下啦。
2024版计算机操作系统第四版ppt课件
分布式处理系统的应用
如云计算、大数据处理等。
分布式文件系统与数据库系统
分布式文件系统的基本概念
01
将文件分布在多个计算机节点上，通过网络进行访问和
管理。
分布式数据库系统的基本概念
02
将数据库分布在多个计算机节点上，通过网络进行访问
和管理，同时保持数据的一致性和完整性。
分布式文件系统和数据库系统的关键技术
文件共享是指多个用户或进程可以同时访问和使用同一文件。
文件保护
文件保护是指操作系统采取一定的措施，防止文件被非法访问、修 改或破坏。
共享与保护的实现方法
操作系统可以通过访问控制列表（ACL）、权限位和加密等机制来 实现文件的共享和保护。
文件操作及实现方法
文件操作
文件操作包括文件的创建、打开、读/写、定位和关闭等。
调度算法的性能评价指标
包括系统吞吐量、处理机利用率、周转时间、响应时间等。
典型的多处理机调度算法
如最短作业优先算法、最高响应比优先算法等。
分布式处理系统的特点与分类
分布式处理系统的特点
自治性、并发性、资源共享、透 明性等。
分布式处理系统的分类
根据系统中计算机的类型和互连 方式，可分为同构型分布式系统 和异构型分布式系统。
并行处理系统的基本结构 包括多个处理单元、互连网络、存储器等部件，通过相互 协作完成并行任务。
并行处理系统的分类 根据处理单元的数量和互连方式，可分为共享内存系统和 分布式内存系统。
多处理机调度算法及性能评价
多处理机调度算法的种类
包括静态调度算法和动态调度算法，其中动态调度算法又可分为集中式调度和分布式调度。
进程调度算法的实现需要考虑系统 效率、公平性和实时性等因素。
计算机操作系统第四版
计算机操作系统第四版计算机操作系统是计算机科学中关注的重要领域之一。
操作系统是管理计算机系统硬件和软件资源的核心程序，它对计算机的运行、管理、维护和安全都扮演着至关重要的角色。
本文将介绍计算机操作系统第四版的概述和重点内容。
一、操作系统的定义操作系统是计算机系统中最基本的软件，它负责管理计算机系统的硬件和软件资源。
操作系统由内核和外壳两部分组成，内核是操作系统的核心部分，负责管理并控制系统硬件设备和资源的访问，而外壳则是操作系统提供给用户的各种接口、命令、程序和应用的集合。
操作系统的功能主要包括：管理系统资源，处理进程和线程，提供系统服务，实现文件管理、内存管理和存储管理功能，保障系统安全和稳定性。
二、计算机操作系统第四版的概述《计算机操作系统 - 第四版》是由美国加州大学伯克利分校的Andew S. Tanenbaum和荷兰阿姆斯特丹自由大学的Herbert Bos合作编写的一部经典教材，它在计算机操作系统领域被公认为是标志性著作之一。
该书于2014年第三次出版，对最新的操作系统技术和发展趋势进行了全面的梳理和介绍。
该书的主要内容涵盖了现代操作系统的体系结构、进程管理、内存管理、文件系统、磁盘管理、网络通信、安全等领域，同时涵盖了许多新兴技术和热门话题，如多核处理器、云计算、虚拟化等。
该书在全球范围内广泛应用于计算机科学和工程专业的教育和研究之中。
三、操作系统的体系结构在计算机操作系统中，体系结构是操作系统的核心部分，它决定了操作系统管理所有资源的结构和组织方式、数据结构、算法等。
操作系统的体系结构可以分为单体式和微内核两类。
单体式操作系统采用单一核心结构，所有的系统调用都由内核执行。
微内核操作系统则将操作系统分为较小的内核和更高层的服务进程，通过定义标准接口实现它们之间的通信。
微内核的优点是极大地提高了整个系统的可靠性和安全性，缺点是执行效率较低。
另外，还有一种叫做混合式操作系统的体系结构，它的设计是将单体式和微内核两种体系结构结合起来，以获得两者的优点，并克服缺点。
计算机操作系统课后习题答案第四版
计算机操作系统课后习题答案第四版计算机操作系统课后习题答案（第四版）计算机操作系统是计算机系统中至关重要的组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户提供一个方便、高效、可靠的工作环境。
下面是对计算机操作系统第四版课后习题的答案解析。
一、操作系统的概念1、什么是操作系统？它的主要功能有哪些？操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，是计算机系统的内核与基石。
它的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口管理等。
处理机管理负责合理分配和调度 CPU 资源，提高 CPU 利用率；存储器管理负责管理内存空间的分配、回收和保护；设备管理负责对外部设备进行有效管理和控制；文件管理负责对文件的存储、检索、共享和保护；用户接口管理则为用户提供了方便的操作界面。
2、操作系统有哪些分类？操作系统可以按照不同的标准进行分类。
按照用户数量，可分为单用户操作系统和多用户操作系统；按照任务数，可分为单任务操作系统和多任务操作系统；按照系统功能，可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等。
1、什么是进程？进程和程序有什么区别？进程是程序在一个数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程与程序的区别在于：程序是静态的指令集合，而进程是动态的执行过程；程序可以长期保存，进程具有生命周期；进程具有并发性，而程序没有；进程由程序、数据和进程控制块（PCB）组成。
2、进程的三种基本状态是什么？它们之间是如何转换的？进程的三种基本状态是就绪状态、执行状态和阻塞状态。
当进程已获得除CPU 以外的所有必要资源，只要再获得CPU 便可立即执行时，处于就绪状态；当进程正在 CPU 上运行时，处于执行状态；当进程因等待某一事件而暂时无法继续执行时，处于阻塞状态。
就绪状态到执行状态是通过进程调度实现的；执行状态到就绪状态是时间片用完或出现更高优先级的进程；执行状态到阻塞状态是进程因等待某事件而主动放弃 CPU；阻塞状态到就绪状态是等待的事件发生。
计算机操作系统(第四版)
教材目录
（注：目录排版从左到右列 ）
教学资源
该教材有配套教材——《计算机操作系统（第四版）——学习指导与题解》。
教材特色
1、该教材结合中国国内研究生招生考试大纲的要求，基本覆盖了考试大纲的内容。 2、该教材结合操作系统发展的现状和前沿，增加了多处理机、多媒体、系统安全等方面的内容。 3、该教材内容与现代OS发展状况相关，引述了多处理机OS、网络OS、多媒体OS及系统安全性等方面内 容。
作者简介
梁红兵，杭州电子科技大学信息工程学院教师。 汤子瀛，杭州电子科技大学教授。
感谢观看
全书共分为12章，主要内容包括：操作系统引论，进程的描述与控制，处理机调度与死锁，存储器管理，虚 拟存储器，输入输出系统，文件管理，磁盘存储器的管理，操作系统接口，多处理机操作系统，多媒体操作系统， 保护和安全。
成书过程
修订过程
出版工作
《计算机操作系统（第四版）》是在2007年出版的《计算机操作系统（第三版）》教材基础上进行修订而成。 该教材在编写过程中，得到西安电子科技大学出版社责任编辑李惠萍老师的支持与帮助；王侃雅负责在资料的整 理、校对等工作。
2014年5月，《计算机操作系统（第四版）》由西安电子科技大学出版社出版。
内容简介
该教材对传统操作系统（OS）和现代操作系统均做了较为全面的介绍。全书共分12章：第一章为操作系统引 论，介绍了OS的发展、传统OS和现代OS的特征及功能；第二和第三章深入阐述了进程和线程管理、进程同步、处 理机调度和死锁；第四和第五章对连续和离散存储器管理方式及虚拟存储器进行了介绍；第六章自下而上地对 I/O系统的各个层次做了较为系统的阐述；第七和第八章介绍了文件系统和磁盘存储器管理；第九章对用户接口 以及接口的实现方法做了介绍；从第十章开始到第十二章是与OS发展现状紧密相关的内容。
计算机操作系统第四版
计算机操作系统第四版计算机操作系统是一种管理计算机硬件和软件资源的系统软件，它是计算机系统中最基本的软件之一。
计算机操作系统第四版是一本经典的教材，它全面介绍了操作系统的原理、设计和实现。
1. 引言计算机操作系统是计算机系统的核心，它负责管理计算机的资源，为用户提供一个友好的界面。
第四版操作系统的出现，意味着操作系统领域的新发展和研究成果。
2. 操作系统概述在本章中，我们将介绍操作系统的概念、目标和功能。
操作系统的主要任务是管理硬件资源，包括处理器、内存、磁盘和输入输出设备等。
3. 进程管理进程是程序在执行过程中的一个实例，它是操作系统资源管理的基本单位。
本章将详细介绍进程的状态、创建和调度等相关内容。
4. 内存管理内存管理是操作系统中一个重要的任务。
本章将讨论内存的分配与管理、虚拟内存以及内存保护等内容。
5. 文件系统文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的组织结构。
文件系统的设计决定了文件的组织方式和访问方式，我们将在本章中详细介绍文件系统的原理和实现。
6. 输入输出系统输入输出系统是操作系统与外部设备之间的接口，它负责管理输入输出的数据传输和控制。
本章将介绍输入输出设备的分类、驱动程序和设备控制器等相关内容。
7. 文件系统实现文件系统实现是操作系统中重要的组成部分。
本章将介绍文件系统的组织结构和实现算法，以及文件的存储和访问方法。
8. 网络操作系统网络操作系统是支持分布式计算的关键技术之一。
本章将主要介绍网络操作系统的基本概念、体系结构和通信原理。
9. 安全和保护安全和保护是操作系统设计中必须考虑的重要问题。
本章将讨论安全和保护的基本原理和方法，包括访问控制、身份验证等。
10. 操作系统性能操作系统性能是操作系统设计和优化的重要指标。
本章将介绍操作系统的性能评估和调优方法，以及提高操作系统性能的技术手段。
11. 操作系统的未来发展操作系统的未来发展方向包括分布式操作系统、实时操作系统等。
本章将探讨操作系统发展的趋势和未来的研究方向。
计算机操作系统第四版ppt课件
8
● Linux
Linux是最受欢迎的自由电脑操作系统 内核。它是一个用C语言和汇编语言写成 的类Unix操作系统。Linux最早是由芬兰黑 客托瓦兹为尝试在英特尔x86架构上提供自 由免费的类Unix操作系统而开发的。
主 流 的 Linux 发 行 版 本 包 括 ： Ubuntu 、 Fedora、Red Hat、红旗等。
11
Symbian（塞班）
Symbian 系 统 是 塞 班 公 司 为 手 机 而 设 计 的操作系统。2008年12月2日，塞班公司被 诺基亚收购。2011年12月21日，诺基亚官方 宣布放弃塞班（Symbian）系统品牌，下一 版本操作系统将更名为诺基亚Belle。
12
❖ 截止至2011年11月，塞班系统的中国市场占有率降至23% ，被安卓超过。截止至2012年2月，塞班系统的全球市场 占有量仅为3%。2012年5月27日，诺基亚彻底放弃开发塞 班系统，但是服务将一直持续到2016年。2013年1月24日 晚间，诺基亚宣布，今后将不再发布塞班系统的手机，意 味着塞班这个智能手机操作系统，在长达14年的历史之后 ，终于迎来了谢幕。2014年1月1日，诺基亚正式停止了 Nokia Store应用商店内对塞班应用的更新，也禁止开发 人员发布新应用。
35
操作系统在程序执行时做什么？
#include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[ ]) {
puts("hello world"); return 0; }
36
➢ 用户告诉操作系统执行hello程序 ➢ 操作系统找到该程序，检查其类型 ➢检查程序首部，找出正文和数据的地址 ➢文件系统找到第一个磁盘块 ➢父进程需要创建一个新的子进程，执行hello程序 ➢操作系统需要将执行文件映射到进程结构 ➢操作系统设置CPU上下文环境，并跳到程序开始处 ➢程序的第一条指令执行，失败，缺页中断发生 ➢操作系统分配一页内存，并将代码从磁盘读入，继续执行更多的缺页中断，读入更多 的页面
《计算机操作系统第四版》
目 录
• 操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理 • 现代操作系统的新技术
01
操作系统概述
操作系统的定义和作用
定义：操作系统是一组控制和管理计算机 软硬件资源、提供用户界面以及为应用程 序提供支持的系统软件。
为应用程序提供支持，使应用程序能够更 好地运行。
内存保护技术
界限寄存器
01
通过设置界限寄存器来保护内存，确保程序不会访问到不属于
它的内存区域。
基址寄存器和限长寄存器
02
通过基址寄存器和限长寄存器来限定程序可以访问的内存范围，
防止越界访问。
保护键
03
通过设置保护键来对内存进行保护，只有拥有相应权限的程序
才能访问对应的内存区域。
虚拟内存技术
请求分页 将程序的逻辑地址空间划分为大小相等的页面，当需要访 问某个页面时，会向系统发出请求并将该页面调入内存。
感谢观看
05
设备管理
设备管理的目标和功能
目标
方便性、并行性、均衡性、独立性
功能
设备控制、设备分配、设备处理、缓冲区管理
I/O控制方式
程序I/O方式
CPU和I/O设备串行工作，CPU在I/O 操作期间处于忙等状态
中断驱动I/O方式
CPU和I/O设备并行工作，CPU在I/O 操作期间可执行其他任务
DMA I/O方式
提供文件共享、打印服务、电 子邮件等网络服务，满足用户
需求。
云计算资源管理
对云计算环境中的计算、存储 和网络资源进行统一管理和调
度。
虚拟化技术
通过虚拟化技术实现硬件资源 的抽象和复用，提高资源利用
2024年度计算机操作系统第四版课件
文件目录管理
文件目录的概念
文件目录是文件系统中用 于记录文件信息的数据结 构，它提供了对文件进行 组织和管理的手段。
2024/3/24
目录结构
目录结构是指文件系统中 目录的组织形式，包括单 级目录结构、二级目录结 构和多级目录结构等。
目录管理功能
目录管理的主要功能包括 目录的创建、删除、遍历 以及文件和目录的权限管 理等。
负责内存的分配、保护和扩充， 包括内存分配、内存保护、地址 映射和内存扩充等。
设备管理
管理和控制计算机系统中的所有 设备，包括设备驱动、设备无关 性、缓冲管理和虚拟设备等。
定义
操作系统是一组控制和管理计算 机软硬件资源、合理组织计算机 工作流程以及方便用户使用的程 序的集合。
2024/3/24
文件管理
2024/3/24
6
计算机硬件与软件的关系
硬件是计算机系统的物质基础，软件是计算机系统的灵魂。没有软件的计算机被称为“裸机”，裸机是无法工作的。硬件和 软件相互依存，缺一不可。
硬件和软件协同发展，共同推动计算机技术的进步。随着半导体技术、集成电路技术和微处理器技术的发展，计算机硬件的 性能不断提高，成本不断降低，使得计算机软件的开发和应用得以广泛普及。同时，软件技术的不断发展也促进了硬件技术 的不断进步，例如操作系统的发展推动了计算机体系结构的变革，数据库技术的发展促进了存储技术的进步等。
计算机操作系统第四 版课件
2024/3/24
1
contents
目录
2024/3/24
• 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 • 操作系统安全与保护
2
01
计算机操作系统概述
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）第⼀章1．设计现代OS的主要⽬标是什么？答：（1）有效性（2）⽅便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作⽤可表现在哪⼏个⽅⾯？答：（1）OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS⾸先在裸机上覆盖⼀层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第⼀层次抽象；在第⼀层软件上再覆盖⽂件管理软件，实现了对硬件资源操作的第⼆层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动⼒是什么？答：主要动⼒来源于四个⽅⾯的社会需求与技术发展：（1）不断提⾼计算机资源的利⽤率；（2）⽅便⽤户；（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有⽤户程序和数据的纸带或卡⽚装⼊纸带输⼊机或卡⽚机，在外围机的控制下，把纸带或卡⽚上的数据或程序输⼊到磁带上。
该⽅式下的输⼊输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进⾏的。
⽽联机I/O⽅式是指程序和数据的输⼊输出都是在主机的直接控制下进⾏的。
6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动⼒是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动⼒是更好地满⾜⽤户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使⽤缩短了作业的平均周转时间；⼈机交互能⼒使⽤户能直接控制⾃⼰的作业；主机的共享使多⽤户能同时使⽤同⼀台计算机，独⽴地处理⾃⼰的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当⽤户在⾃⼰的终端上键⼊命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在⽤户能接受的时延内将结果返回给⽤户。
解决⽅法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收⽤户从各个终端上输⼊的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存⽤户键⼊的命令或数据。
计算机操作系统第四版教案
(2) CPU等待人工操作。当用户进行装带(卡)、卸带(卡) 等人工操作时，CPU及内存等资源是空闲的。
整理课件 13
第一章 操作系统引论
2. 脱机输入/输出(Off-Line I/O)方式 为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛 盾，20世纪50年代末出现了脱机I/O技术。该技术是事先将 装有用户程序和数据的纸带装入纸带输入机，在一台外围机 的控制下，把纸带(卡片)上的数据(程序)输入到磁带上。当 CPU需要这些程序和数据时，再从磁带上高速地调入内存。
整理课件 9
第一章 操作系统引论
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
整理课件 10
第一章 操作系统引论
1.1.3 推动操作系统发展的主要动力 1．不断提高计算机资源利用率 2. 方便用户 3. 器件的不断更新换代 4. 计算机体系结构的不断发展 5. 不断提出新的应用需求
整理课件 11
整理课件
2
第一章 操作系统引论
第一章 操作系统引论
1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 OS结构设计 习题
整理课件 3
第一章 操作系统引论
1.1 操作系统的目标和作用
操作系统的目标与应用环境有关。例如在查询系统中所 用的OS，希望能提供良好的人—机交互性；对于应用于工 业控制、武器控制以及多媒体环境下的OS，要求其具有实 时性；而对于微机上配置的OS，则更看重的是其使用的方 便性。
(1) 人—机交互。 (2) 共享主机。
整理课件 26
第一Байду номын сангаас 操作系统引论
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版计算机操作系统是计算机科学与技术领域的重要基础课程之一。
它研究的是计算机系统中的操作系统，旨在帮助人们深入理解操作系统的原理和设计，并掌握操作系统的相关技术和应用。
汤小丹编写的《计算机操作系统》是该领域的经典教材之一，它内容丰富、系统全面，对于学习和研究计算机操作系统都具有重要参考价值。
《计算机操作系统》第四版是根据最新的操作系统技术和研究成果进行了全面更新和扩充的版本。
在这个版本中，作者对操作系统的基本原理、进程管理、内存管理、文件系统等各个方面进行了深入讲解，并提供了大量的课后习题和答案，供读者进行巩固和扩展。
本书的第一部分主要介绍了操作系统的基本概念和原理。
它首先介绍了操作系统的定义、功能和作用，让读者对操作系统有一个整体的认识。
然后，它详细解释了操作系统的组成和结构，包括内核、用户界面、输入输出系统等。
同时，它还介绍了操作系统的基本特征和服务，如进程管理、内存管理、文件管理等。
这些内容为后续章节的学习奠定了坚实的基础。
第二部分主要讲解了进程与线程的管理。
进程是操作系统中的基本执行单位，它具有独立的运行环境和资源。
本书详细介绍了进程的创建、调度、同步和通信等管理方法，以及进程的状态转换和控制。
此外，本书还讲解了多线程的概念和应用，包括线程的创建、同步和通信等技术。
这些知识对于理解操作系统的并发性和资源共享机制非常重要。
第三部分涉及了内存管理的相关内容。
内存是计算机系统中的重要资源，操作系统需要管理和分配内存，以便为进程提供运行环境。
本书介绍了内存的分配和回收方法，包括连续内存分配、非连续内存分配和虚拟内存管理等。
此外，本书还讲解了页面置换算法和页面调度策略，以及内存保护和共享机制。
这些内容对于操作系统的性能和效率具有重要影响。
第四部分主要介绍了文件系统的管理。
文件系统是计算机系统中的重要组成部分，它负责管理和存储用户的数据和信息。
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统是计算机科学领域的重要基础知识，它掌握着计算机系统的核心功能和运行原理。
汤小丹编写的《计算机操作系统》第四版是该领域的一本经典教材，它全面而深入地介绍了操作系统的各个方面。
本文将对该教材进行全面概述，从内容结构、特点以及与其他版本的比较等方面进行分析。
一、内容结构《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的内容结构紧密，逻辑严谨，主要分为以下几个部分：1. 引言：本部分介绍了操作系统的概念、功能和历史背景，并简要介绍了后续各章节的内容。
2. 进程管理：这一部分详细介绍了进程的概念、进程的状态转换、进程调度等内容。
此外，还包含了进程同步与互斥、死锁及其预防等重要主题。
3. 存储管理：该部分介绍了存储器的层次和地址转换机制，详细讲解了虚拟存储器、内存分配与回收等关键技术。
4. 文件系统：这一部分主要介绍了文件的概念、文件系统的管理和存储组织策略等内容。
同时，还涵盖了文件系统的性能优化和安全性保护等关键问题。
5. 输入输出系统：该章节详细介绍了输入输出设备的概念、I/O操作的特点以及各种I/O控制技术。
此外，还包含了磁盘调度算法、缓存技术等内容。
6. 系统结构与分布式系统：这部分主要介绍了计算机系统的层次结构和组成，以及分布式系统的基本概念和相关技术。
7. 死锁：这一章节进一步深入讲解了死锁的概念、分类以及解决死锁问题的算法。
8. 发展动态：本部分介绍了操作系统的最新发展动态和研究前沿，对未来可能出现的新技术和新方向进行了展望。
以上为《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的主要内容结构，每个章节都涵盖了相关知识点和实践案例，为读者提供了全面的学习资源。
二、特点与优势1. 全面性：该教材从进程管理、存储管理、文件系统、输入输出系统、系统结构与分布式系统等多个角度对操作系统进行全面介绍，使读者能够全面了解和掌握操作系统的各个方面。
计算机操作系统第四版课件
计算机操作系统第四版课件一、教学内容本节课的教学内容选自计算机操作系统第四版教材，主要讲解操作系统的基本概念、功能和分类。
具体包括操作系统的定义、作用、进程管理、内存管理、文件管理和用户接口等方面的内容。
二、教学目标1. 使学生了解操作系统的概念，理解操作系统的基本功能和作用。
2. 培养学生掌握操作系统的基本原理，提高分析和解决实际问题的能力。
3. 增强学生对计算机操作系统的兴趣，激发其进一步学习计算机知识的热情。
三、教学难点与重点重点：操作系统的概念、功能和分类。
难点：进程管理、内存管理、文件管理等方面的原理和实现。
四、教具与学具准备教具：计算机、投影仪、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：以Windows操作系统为例，让学生观察并描述操作系统的启动过程，引出操作系统的概念。
2. 概念讲解：讲解操作系统的定义、作用，以及操作系统的基本功能和分类。
3. 原理分析：分析进程管理、内存管理、文件管理等方面的原理和实现。
4. 例题讲解：以Linux操作系统为例，讲解进程管理、内存管理、文件管理等方面的具体实现。
5. 随堂练习：（1）操作系统的主要功能有哪些？（2）进程管理的基本原理是什么？（3）内存管理的基本策略有哪些？（4）文件管理的主要任务是什么？6. 板书设计：操作系统的概念、功能和分类；进程管理、内存管理、文件管理的原理和实现。
7. 作业设计（1）请简要描述操作系统的启动过程。
（2）请列举操作系统的基本功能。
（3）请解释进程、线程的概念及其关系。
（4）请阐述内存管理的任务和基本策略。
（5）请描述文件管理的 main 任务。
8. 课后反思及拓展延伸本节课通过讲解操作系统的概念、功能和分类，使学生了解了操作系统的基本知识。
在讲解进程管理、内存管理、文件管理等方面的原理和实现时，要注意引导学生思考，提高其分析和解决问题的能力。
同时，激发学生对计算机操作系统的兴趣，为后续课程的学习打下基础。
计算机操作系统-第四版-汤小丹-梁红兵-哲凤屏-第5章(2016-2017-1)
第五章 虚拟存储器
5.2.1 请求分页 中的硬件支持
3．地址变换机构
缺页中断处理
程序请求访问一页 开始
保留CPU现场
页号＞页表长度?
是
从外存中找到缺页
内存满否？
否
是 选择一页换出
否
该页被修改否？
是 将该页写回外存
产生缺页中断 请求调页
否 CPU检索快表
页表项在快表中？
是
否 访问页表
页在内存？
是 修改快表
第五章 虚拟存储器
5.1.1 常规存储管理方式的特征和局部性原理
2．局部性原理
Denning.P在1968指出：程序在执行时将呈现出局部性规 律，即在一较短的时间内，程序的执行仅局限于某个部分； 相应地，它所访问的存储空间也局限于某个区域。他提出了 下述几个论点：(1) 程序执行时，除了少部分的转移和过程 调用指令外，在大多数情况下仍是顺序执行的;(2)在过程调 用中，程序将会在一段时间内都局限在这些过程的范围内运 行； (3) 程序中存在许多循环结构；(4) 程序中许多对数据 结构的处理，往往都局限于很小的范围内。
引用率 70120304230321201701
7772
2
4440
1
1
7
000
0
0033
11
3
3222
3
0
0
2
2
1
页框
LRU页面置换算法
第五章 虚拟存储器
5.3.2 最近最久未使用和最少使用置换算法
2．LRU置换算法的硬件支持 1) 寄存器 移位寄存器，记录某进程在内存中各页的使用情况。
R = Rn-1Rn-2Rn-3 … R2R1R0
计算机操作系统课件第四版第章剖析
计算机操作系统课件第四版第章剖析1. 引言计算机操作系统是指挥和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。
操作系统承担着对计算机系统资源的调度、管理和控制的重要作用。
《计算机操作系统课件第四版》是一本经典的教材，本文将对第四版中的第章进行剖析。
2. 第章概述第四版《计算机操作系统课件》的第章主要介绍了操作系统的基本概念和特征，以及操作系统的发展历程。
通过本章的学习，读者可以了解操作系统的起源、发展以及现代操作系统的基本原理和功能。
3. 操作系统的基本概念在操作系统第四版课件的第章中，首先介绍了操作系统的基本概念。
操作系统是计算机系统中的核心组件，它负责管理计算机的硬件资源，并提供用户与计算机系统之间的接口。
操作系统的基本概念包括进程、线程、作业、存储器管理、设备管理等。
3.1 进程管理进程是计算机系统中的一个执行单元。
在第四版课件中，进程管理主要包括进程的创建、调度、同步与通信等内容。
进程的概念是操作系统中的核心概念，理解进程管理对于深入了解操作系统的原理和功能至关重要。
3.2 线程管理在多核处理器的时代，线程的概念变得越来越重要。
第四版课件中对线程管理进行了详细的介绍。
线程是进程的一部分，一个进程可以包含多个线程，线程之间可以共享进程的资源，通过多线程的并发执行可以提高计算机系统的整体性能。
3.3 作业管理作业管理是操作系统的另一个重要方面，通过作业管理可以合理地组织和调度用户提交的作业。
第四版课件中介绍了作业的状态转换和作业的调度算法等内容，帮助读者了解作业管理的基本原理和方法。
3.4 存储器管理存储器管理是操作系统中重要的一部分，它负责对计算机系统中的内存空间进行分配和调度。
第四版课件中介绍了常用的存储器管理算法，如分区、页式存储管理等。
3.5 设备管理设备管理是操作系统中与计算机硬件设备相关的部分，它负责对硬件设备进行管理和控制。
第四版课件中讲解了设备的分类、设备控制和设备中断处理等内容。
4. 操作系统的发展历程在《计算机操作系统课件第四版》的第章中，还介绍了操作系统的发展历程。
2024版计算机操作系统第四版知识点总结详细版一
通道控制方式的工作原理、通道类型 及优缺点，与DMA方式的比较。
设备驱动程序设计要点
01
设备驱动程序概念
设备驱动程序的作用、与设备硬件 和操作系统的关系。
设备驱动程序编写
设备驱动程序的编写方法、注意事 项及调试技巧。
03
02
设备驱动程序结构
设备驱动程序的基本结构、模块化 设计等。
设备驱动程序实例
固定分区分配
将内存划分为若干个固定大小 的区域，每个分区只装入一道
作业。
动态分区分配
根据作业的大小动态地建立分 区，使内存分配更加灵活。
可重定位分区分配
在动态分区分配的基础上，允 许程序在内存中移动。
非连续分配方式及特点
分页存储管理
将内存分为大小相等的页，程序按页进行装入和调出， 实现离散分配。
分段存储管理
常见SPOOLing系统实例分析， 如打印机池等。
06
并发控制与死锁预防
并发控制概念及方法
01
并发控制是确保多个进程或线程同时访问共享资源 时，资源保持一致性和完整性的技术。
02
常见的并发控制方法包括：锁机制、时间戳排序、 事务处理等。
03
锁机制是最常用的并发控制方法之一，通过加锁和 解锁操作来控制对共享资源的访问。
实现方法包括：静态分配 资源、按序申请资源、资 源超时释放等。
静态分配资源是在进程运 行前一次性分配所有所需 资源，避免运行过程中再 申请资源。
资源超时释放是指进程在 占用资源一定时间后主动 释放资源，避免长时间占 用导致死锁。
按序申请资源是指进程按 照一定的顺序申请资源， 避免形成循环等待。
死锁检测和解除方法
磁盘空间优化 磁盘空间优化是指通过一定的算法和技术对磁盘 空间进行管理和优化，以提高磁盘空间的利用率 和系统的性能。
汤子瀛《计算机操作系统》（第4版）笔记和课后习题（含考研真题）详解
目 录第1章 操作系统引论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 考研真题详解第2章 进程的描述与控制2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 考研真题详解第3章 处理机调度与死锁3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 考研真题详解第4章 存储器管理4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 考研真题详解第5章 虚拟存储器5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 考研真题解第6章 输入输出系统6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 考研真题详解第7章 文件管理7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 考研真题详解第8章 磁盘存储器的管理8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 考研真题详解第9章 操作系统接口9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 考研真题详解第10章 多处理机操作系统10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 考研真题详解第11章 多媒体操作系统11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 考研真题详解第12章 保护和安全12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 考研真题详解第1章 操作系统引论1.1 复习笔记一、操作系统的目标和作用1操作系统的目标（1）方便性。
（2）有效性。
（3）可扩充性。
（4）开放性。
2操作系统的作用（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。
（2）OS作为计算机系统资源的管理者。
（3）OS实现了对计算机资源的抽象。
二、操作系统的发展过程1未配置操作系统的计算机系统（1）人工操作方式。
（2）脱机输入/输出方式。
2单道批处理系统3多道批处理系统多道批处理系统特征：多道、宏观上并行、微观上串行。
4分时系统分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。
5实时系统（1）实时系统的类型①工业（武器）控制系统，如火炮的自动控制系统、飞机的自动驾驶系统，以及导弹的制导系统等。
②信息查询系统，如飞机或火车的订票系统等。
③多媒体系统。
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计算机操作系统(第四版)
计算机操作系统（第四版）
计算机操作系统是现代计算机科学的重要组成部分，它负责管理和协调计算机硬件和软件资源，提供用户和应用程序与计算机之间的接口和交互。
《计算机操作系统（第四版）》是一本经典的教材，本文将对该教材进行简要介绍，并分析其中的一些关键概念和技术。
第一部分：操作系统概述
在第一部分，教材详细介绍了操作系统的定义、作用和演化历史。
操作系统是计算机系统中的核心软件，它负责管理计算机的资源，包括处理器、存储器、设备和文件等。
同时，操作系统为用户和应用程序提供了一个抽象层，通过命令和界面使得用户可以方便地与计算机交互。
在这一部分中，教材还介绍了各种操作系统的发展历程，从最早的批处理系统到现代的分时操作系统和分布式操作系统，展示了操作系统的发展脉络。
第二部分：进程管理
进程管理是操作系统的核心功能之一。
在第二部分，教材详细介绍了进程的概念、状态转换以及调度算法。
进程可以看作是程序的执行实例，它拥有自己的执行状态、代码和数据等。
教材通过引入进程控制块和进程调度算法，介绍了操作系统如何管理和调度进程的执行，实现计算机系统中进程的并发和并行处理。
第三部分：存储器管理
存储器管理是操作系统另一个重要的功能模块。
在第三部分，教材
详细介绍了内存管理和虚拟内存的概念与技术。
内存管理负责为各个
进程分配内存空间，并进行地址映射和保护；而虚拟内存则通过将部
分进程的内存映射到磁盘上，有效地扩展了实际内存空间的大小。
教
材深入浅出地介绍了页表、页面置换算法等关键概念和技术，使读者
能够更好地理解和应用存储器管理的原理和方法。
第四部分：文件系统
文件系统是操作系统中负责管理文件和文件存储的模块。
在第四部分，教材详细介绍了文件的组织、访问和保护。
文件系统提供了一个
统一的接口和抽象，使得用户和应用程序可以方便地访问和处理文件。
教材介绍了文件系统的层次结构、目录结构和文件操作等关键概念和
技术，帮助读者深入理解文件系统的设计和实现。
第五部分：输入/输出系统
输入/输出系统是操作系统中负责管理计算机与外部设备交互的模块。
在第五部分，教材详细介绍了输入/输出系统的原理和技术。
输入/输出
系统通过设备驱动程序和缓冲区管理，实现了计算机与外部设备之间
的数据传输和通信。
教材介绍了输入/输出系统的结构、控制和中断处
理等关键概念和算法，使读者能够更好地理解和应用输入/输出系统的
工作原理。
总结
《计算机操作系统（第四版）》是一本权威且经典的教材，它全面而深入地介绍了操作系统的关键概念、技术和设计思想。
通过学习教材，读者可以全面了解操作系统的基本原理与工作机制，掌握操作系统的开发和应用。
本文对教材进行了简要介绍，并对其中的几个重要部分进行了分析，希望能够为读者提供一个全面且详实的概览，帮助读者更好地理解和学习计算机操作系统。