《操作系统》课件
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《操作系统介绍》PPT课件-2024鲜版
16
04
现代操作系统特性分析
2024/3/27
17
多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
2024/3/27
27
移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
2024/3/27
4
发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
9
内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射
04
现代操作系统特性分析
2024/3/27
17
多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
2024/3/27
27
移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
2024/3/27
4
发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
9
内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射
2024《操作系统的介绍》PPT课件
《操作系统的介绍》PPT课件contents •操作系统概述•进程管理•内存管理•文件系统•设备管理•缓冲区管理目录操作系统概述01定义与功能定义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。
功能操作系统主要负责管理计算机硬件与软件资源，为应用程序提供一个稳定、统一的运行环境。
批处理系统、分时系统等。
早期操作系统现代操作系统发展趋势Windows 、Linux 、macOS 等。
云计算、物联网、人工智能等新兴技术对操作系统的发展提出了新的要求。
030201发展历程及现状分布式操作系统将多个物理上分散的计算机组成一个统一的系统，实现资源的共享和协同工作。
支持网络通信和资源共享，适用于计算机网络环境。
实时操作系统对外部输入信息做出及时响应，适用于工业控制、航空航天等领域。
批处理操作系统适用于大规模数据处理，但交互性差。
分时操作系统支持多个用户同时交互使用计算机，响应时间较长。
常见类型及其特点应用领域与重要性应用领域操作系统广泛应用于各个领域，如计算机科学、信息技术、工业自动化等。
重要性操作系统是计算机系统的核心组件，它的性能和稳定性直接影响到整个计算机系统的性能和稳定性。
同时，操作系统也是计算机安全的重要保障之一。
进程管理02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位。
进程属性进程具有动态性、并发性、独立性、异步性和结构性等属性。
进程已获得除CPU 外的所有必要资源，只要获得处理机便可立即执行。
就绪状态进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行。
执行状态进程因等待某种事件发生而暂时不能继续执行时的状态。
阻塞状态进程正在被创建或已完成任务并终止运行。
创建状态和终止状态进程状态转换图010204进程调度算法分类先来先服务调度算法（FCFS）短作业(进程)优先调度算法（SJ(P)F）高优先权优先调度算法（HPF）时间片轮转调度算法（RR）03同步与通信机制同步机制为了防止进程在执行过程中出现与时间有关的错误，需要对进程进行同步，常用的同步机制有信号量、管程、消息传递等。
操作系统概述PPT课件
包括一互斥的方式访问 临界资源和对合作进程之间 进行的协调。
3、进程通信
我们把进程间所进行的信 息交换成为进程通信。
4、进程调度
进程调度是指按照一定的 调度算法，例如：先来先服 务的算法，从进程的就绪队 列中选出一个进程，把处理 机分配给它，为该进程设置 运行现场，并运行之。
*存储器管理
存储器管理的主要任务 有： 1、为多道程序的并发执行提
操作系统提供的界面的 友好性和易用性成为操作系 统中的重要部分，用户在相 当的程度上以这两个标准来 判断一个系统的优劣。
*处理机管理
处理机管理主要包括进程 控制、进程同步、进程通信 和进程调度。
1、进程控制
进程控制的基本功能是创 建和撤消进程以及控制进程 的状态转换。
2、进程同步
进程同步是指系统对并 发执行的进程进行协调
计算机软件组织
计算机软件包括系统软件和应用软件
系统软件：操作系统，语言处理系统， 和常用的例行服务程序。
应用软件：指那些为了某一类的应用需 要而设计的程序，或用户为 解决某的特定的问题而编制 的程序或程序系统，如航空 定票系统。
计算机系统层次关系
应用软件 银行系统 航空定票系统
系统 编译器 编辑器
编程、穿孔、预约
装入与启动汇编程序
汇编程序运行完产生目标程序带
卸下汇编、源程序、目标程序带 安装连接带
成功否 下机修改源程序
产生、卸下连接、目标、可执行汇编目标程序带
卸下汇编、源程序、目标程序带
成功否
安装启动该用户程序
安装用户可执行目标程序和数据带
运行完毕、产生结果数据 卸下程序、数据、结果带
成功否
第一章 操作系统概述
内容提要：
3、进程通信
我们把进程间所进行的信 息交换成为进程通信。
4、进程调度
进程调度是指按照一定的 调度算法，例如：先来先服 务的算法，从进程的就绪队 列中选出一个进程，把处理 机分配给它，为该进程设置 运行现场，并运行之。
*存储器管理
存储器管理的主要任务 有： 1、为多道程序的并发执行提
操作系统提供的界面的 友好性和易用性成为操作系 统中的重要部分，用户在相 当的程度上以这两个标准来 判断一个系统的优劣。
*处理机管理
处理机管理主要包括进程 控制、进程同步、进程通信 和进程调度。
1、进程控制
进程控制的基本功能是创 建和撤消进程以及控制进程 的状态转换。
2、进程同步
进程同步是指系统对并 发执行的进程进行协调
计算机软件组织
计算机软件包括系统软件和应用软件
系统软件：操作系统，语言处理系统， 和常用的例行服务程序。
应用软件：指那些为了某一类的应用需 要而设计的程序，或用户为 解决某的特定的问题而编制 的程序或程序系统，如航空 定票系统。
计算机系统层次关系
应用软件 银行系统 航空定票系统
系统 编译器 编辑器
编程、穿孔、预约
装入与启动汇编程序
汇编程序运行完产生目标程序带
卸下汇编、源程序、目标程序带 安装连接带
成功否 下机修改源程序
产生、卸下连接、目标、可执行汇编目标程序带
卸下汇编、源程序、目标程序带
成功否
安装启动该用户程序
安装用户可执行目标程序和数据带
运行完毕、产生结果数据 卸下程序、数据、结果带
成功否
第一章 操作系统概述
内容提要：
《操作系统安全配置》课件
加密算法选择
根据需求选择合适的加密算法，如AES、RSA等。
文件系统的完整性检查
校验和计算
对文件进行校验和计算，以检测 文件是否被篡改或损坏。
安全审计
定期对文件系统进行安全审计，检 查是否有异常行为或潜在的安全威 胁。
安全日志记录
记录文件系统的操作日志，以便于 追踪和审计。
网络服务安全配置
04
网络服务的漏洞扫描与修复
权限管理
根据最小权限原则，为不同用户分配适当的 权限，避免权限过高带来的风险。
访问控制列表
配置访问控制列表，限制特定IP地址或用户 对网络服务的访问。
审计跟踪
对网络服务的访问记录进行审计跟踪，及时 发现异常行为。
网络服务的日志审计与监控
日志记录
开启并配置日志记录功能，记录网络 服务的运行状态和用
用户账户的创建与删除
总结词
用户账户的创建与删除是操作系统安全配置中的重要环节，可以有效控制对系统 的访问和操作。
详细描述
在操作系统中，用户账户是访问和操作系统的唯一身份标识。创建用户账户时， 需要设定账户名、密码等基本信息，并分配相应的权限。当用户不再需要访问系 统或离开组织时，应及时删除其账户，以避免潜在的安全风险。
明确系统的安全需求和预期结果，为安全配 置提供指导。
识别关键安全配置项
根据安全目标和风险评估，确定需要配置的 关键安全参数和设置。
遵循安全基准和标准
参考国家和国际的安全基准和标准，确保安 全配置达到最低要求。
制定配置指南和模板
为不同操作系统和软件平台制定统一的配置 指南和模板，方便配置工作的开展。
安全配置的审核与评估
THANKS.
用户权限的分配与撤销
根据需求选择合适的加密算法，如AES、RSA等。
文件系统的完整性检查
校验和计算
对文件进行校验和计算，以检测 文件是否被篡改或损坏。
安全审计
定期对文件系统进行安全审计，检 查是否有异常行为或潜在的安全威 胁。
安全日志记录
记录文件系统的操作日志，以便于 追踪和审计。
网络服务安全配置
04
网络服务的漏洞扫描与修复
权限管理
根据最小权限原则，为不同用户分配适当的 权限，避免权限过高带来的风险。
访问控制列表
配置访问控制列表，限制特定IP地址或用户 对网络服务的访问。
审计跟踪
对网络服务的访问记录进行审计跟踪，及时 发现异常行为。
网络服务的日志审计与监控
日志记录
开启并配置日志记录功能，记录网络 服务的运行状态和用
用户账户的创建与删除
总结词
用户账户的创建与删除是操作系统安全配置中的重要环节，可以有效控制对系统 的访问和操作。
详细描述
在操作系统中，用户账户是访问和操作系统的唯一身份标识。创建用户账户时， 需要设定账户名、密码等基本信息，并分配相应的权限。当用户不再需要访问系 统或离开组织时，应及时删除其账户，以避免潜在的安全风险。
明确系统的安全需求和预期结果，为安全配 置提供指导。
识别关键安全配置项
根据安全目标和风险评估，确定需要配置的 关键安全参数和设置。
遵循安全基准和标准
参考国家和国际的安全基准和标准，确保安 全配置达到最低要求。
制定配置指南和模板
为不同操作系统和软件平台制定统一的配置 指南和模板，方便配置工作的开展。
安全配置的审核与评估
THANKS.
用户权限的分配与撤销
汤小丹计算机操作系统官方课件课件
24
第二章 进程的描述与控制
图2-6 进程的五种基本状态及转换
25
第二章 进程的描述与控制
2.2.3 挂起操作和进程状态的转换 1. 挂起操作的引入 引入挂起操作的原因，是基于系统和用户的如下需要： (1) 终端用户的需要。 (2) 父进程请求。 (3) 负荷调节的需要。 (4) 操作系统的需要。
21
第二章 进程的描述与控制
图2-5 进程的三种基本状态及其转换
22
第二章 进程的描述与控制
3. 创建状态和终止状态 1) 创建状态 如前所述，进程是由创建而产生。创建一个进程是个很 复杂的过程，一般要通过多个步骤才能完成：如首先由进程 申请一个空白PCB，并向PCB中填写用于控制和管理进程的 信息；然后为该进程分配运行时所必须的资源；最后，把该 进程转入就绪状态并插入就绪队列之中。但如果进程所需的 资源尚不能得到满足，比如系统尚无足够的内存使进程无法 装入其中，此时创建工作尚未完成，进程不能被调度运行， 于是把此时进程所处的状态称为创建状态。
27
第二章 进程的描述与控制
3. 引入挂起操作后五个进程状态的转换 如图2-8示出了增加了创创建和终止状态后，在进程状态转 换时，与图2-7所示的进程五状态转换相比较，要增加考虑 下面的几种情况： (1) NULL→创建： (2) 创建→活动就绪： (3) 创建→静止就绪： (4) 执行→终止：
23
第二章 进程的描述与控制
2) 终止状态 进程的终止也要通过两个步骤：首先，是等待操作系统 进行善后处理，最后将其PCB清零，并将PCB空间返还系统。 当一个进程到达了自然结束点，或是出现了无法克服的错误， 或是被操作系统所终结，或是被其他有终止权的进程所终结， 它将进入终止状态。进入终止态的进程以后不能再执行，但 在操作系统中依然保留一个记录，其中保存状态码和一些计 时统计数据，供其他进程收集。一旦其他进程完成了对其信 息的提取之后，操作系统将删除该进程，即将其PCB清零， 并将该空白PCB返还系统。图2-6示出了增加了创建状态和终 止状态后进程的五种状态及转换关系图。
第二章 进程的描述与控制
图2-6 进程的五种基本状态及转换
25
第二章 进程的描述与控制
2.2.3 挂起操作和进程状态的转换 1. 挂起操作的引入 引入挂起操作的原因，是基于系统和用户的如下需要： (1) 终端用户的需要。 (2) 父进程请求。 (3) 负荷调节的需要。 (4) 操作系统的需要。
21
第二章 进程的描述与控制
图2-5 进程的三种基本状态及其转换
22
第二章 进程的描述与控制
3. 创建状态和终止状态 1) 创建状态 如前所述，进程是由创建而产生。创建一个进程是个很 复杂的过程，一般要通过多个步骤才能完成：如首先由进程 申请一个空白PCB，并向PCB中填写用于控制和管理进程的 信息；然后为该进程分配运行时所必须的资源；最后，把该 进程转入就绪状态并插入就绪队列之中。但如果进程所需的 资源尚不能得到满足，比如系统尚无足够的内存使进程无法 装入其中，此时创建工作尚未完成，进程不能被调度运行， 于是把此时进程所处的状态称为创建状态。
27
第二章 进程的描述与控制
3. 引入挂起操作后五个进程状态的转换 如图2-8示出了增加了创创建和终止状态后，在进程状态转 换时，与图2-7所示的进程五状态转换相比较，要增加考虑 下面的几种情况： (1) NULL→创建： (2) 创建→活动就绪： (3) 创建→静止就绪： (4) 执行→终止：
23
第二章 进程的描述与控制
2) 终止状态 进程的终止也要通过两个步骤：首先，是等待操作系统 进行善后处理，最后将其PCB清零，并将PCB空间返还系统。 当一个进程到达了自然结束点，或是出现了无法克服的错误， 或是被操作系统所终结，或是被其他有终止权的进程所终结， 它将进入终止状态。进入终止态的进程以后不能再执行，但 在操作系统中依然保留一个记录，其中保存状态码和一些计 时统计数据，供其他进程收集。一旦其他进程完成了对其信 息的提取之后，操作系统将删除该进程，即将其PCB清零， 并将该空白PCB返还系统。图2-6示出了增加了创建状态和终 止状态后进程的五种状态及转换关系图。
《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
操作系统ppt课件完整版
2024/1/30
10
进程同步与通信
2024/1/30
进程同步
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证它们之 间正确的协作关系。进程同步的主要任务是使并发执行的诸 进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行 具有可再现性。
进程通信
进程通信是指进程之间的信息交换。在分布式系统中，进程 通信是实现分布式计算和协同工作的基础。常见的进程通信 方式包括管道（pipe）、消息队列（message queue）、信 号（signal）等。
2024/1/30
9
进程调度算法
调度算法的分类
根据调度策略的不同，进程调度算法可分为先来先服务（FCFS）、短作业优先（ SJF）、优先级调度（Priority Scheduling）、时间片轮转（RR）等。
调度算法的选择
在选择调度算法时，需要考虑系统的整体性能、资源利用率、响应时间等因素。 不同的调度算法适用于不同的应用场景和需求。
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。
页表
记录逻辑页与物理页框的对应关系。
2024/1/30
03
优缺点
提高了内存利用率，减少了碎片；但增加了系统开销，可能产生抖动现
象。
15
段式存储管理
基本思想
把程序按内容或过程（函数）关 系分成段，每段有自己的名字。 一个用户作业或进程所包含的段 对应于一个二维线性虚拟空间，
即一个段表。
段表
记录各段在内存中的起始地址和 段的长度。
优缺点
便于实现共享和保护；但容易产 生碎片，浪费内存空间。
2024版第2章操作系统Windows10ppt课件
应用程序无响应
通过任务管理器结束无响应的程序，或重启计算 机解决。
数据备份与恢复策略
定期备份重要数据
使用外部存储设备或云存储服务，定期备份个人文档、照片、视 频等重要数据。
创建系统还原点
在系统正常时创建还原点，以便在系统出现问题时恢复到之前的状 态。
数据恢复方法
如遇到数据丢失情况，可使用专业数据恢复软件尝试恢复，或寻求 专业技术支持帮助。
第2章操作系统Windows10ppt课件
目录
• Windows 10操作系统概述 • Windows 10操作系统的安装与配置 • Windows 10操作系统的基本功能 • Windows 10操作系统的高级功能
目录
• Windows 10操作系统的常用软件与 应用
• Windows 10操作系统的维护与故障 排除
配置开发环境 配置编译器、解释器、调试器等工具，确保开发环境能够 正常运行。
编写与运行程序 介绍如何在开发环境中编写代码、保存文件、编译运行程 序等基本操作，提供简单的编程示例，帮助用户快速入门 编程。
06
Windows 10操作系统的维护 与故障排除
系统维护与更新操作
定期检查系统更新
进入“设置”中的“更新与安全”，检查并安装系统更新，确保 操作系统安全。
将下载的镜像文件写入U盘或DVD等可启动 介质。
启动计算机
安装Windows 10
将制作好的启动盘插入计算机，重启计算机 并进入BIOS设置，将启动盘设置为第一启动 项。
按照屏幕提示完成Windows 10的安装过程， 包括选择安装语言、输入许可证密钥、选择 安装类型等。
配置Windows 10的基本设置
支持OneDrive等云存储 服务，方便用户在不同 设备间同步和分享文件
通过任务管理器结束无响应的程序，或重启计算 机解决。
数据备份与恢复策略
定期备份重要数据
使用外部存储设备或云存储服务，定期备份个人文档、照片、视 频等重要数据。
创建系统还原点
在系统正常时创建还原点，以便在系统出现问题时恢复到之前的状 态。
数据恢复方法
如遇到数据丢失情况，可使用专业数据恢复软件尝试恢复，或寻求 专业技术支持帮助。
第2章操作系统Windows10ppt课件
目录
• Windows 10操作系统概述 • Windows 10操作系统的安装与配置 • Windows 10操作系统的基本功能 • Windows 10操作系统的高级功能
目录
• Windows 10操作系统的常用软件与 应用
• Windows 10操作系统的维护与故障 排除
配置开发环境 配置编译器、解释器、调试器等工具，确保开发环境能够 正常运行。
编写与运行程序 介绍如何在开发环境中编写代码、保存文件、编译运行程 序等基本操作，提供简单的编程示例，帮助用户快速入门 编程。
06
Windows 10操作系统的维护 与故障排除
系统维护与更新操作
定期检查系统更新
进入“设置”中的“更新与安全”，检查并安装系统更新，确保 操作系统安全。
将下载的镜像文件写入U盘或DVD等可启动 介质。
启动计算机
安装Windows 10
将制作好的启动盘插入计算机，重启计算机 并进入BIOS设置，将启动盘设置为第一启动 项。
按照屏幕提示完成Windows 10的安装过程， 包括选择安装语言、输入许可证密钥、选择 安装类型等。
配置Windows 10的基本设置
支持OneDrive等云存储 服务，方便用户在不同 设备间同步和分享文件
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。
操作系统-完整版PPT课件
Ｂ、双击“标题栏”
Ｃ、单击“任务栏”上相应的“任务按钮”
Ｄ、选择“控制”按钮弹出菜单中的“”最 大化
选项
２、在Windows中，可以“关闭”窗
口的操作是Ａ（ＢＣＤ
）
Ａ、双击“控制”按钮
Ｂ、按ALT+F4
Ｃ、选择文件“下拉菜单的”关闭“ 选项
Ｄ、选择“控制”按钮弹出菜单中“ 关闭”选项
３、属于多用户多任务的操作系统的是 （ BCD ）
操作中，要先按住键盘上的（ A ）键 ，再依次单击各选择对象。
A．CTRL B．ALT
C．SHIFT D．TAB
6、在Windows98中，有些菜单的选项
中的右端有一个向右的箭头，则表示 该菜单项代表( A )
A．将弹出下一级子菜单 B．当前不能选取执行 C．已被选中 D．将弹出一个对话框
7、应用程序窗口最大化以后，标
A．该命令正在使用
B．当前不能选取执行
C．执行该命令时出错
D．该命令已正确执行
3、按组合键（ B ）可以打开“开始 ”菜单。
A. Ctrl+O C. Ctrl+空格键
B. Ctrl+Ese D. Ctrl+Tab
4、运行windows98桌面上已经有某应用 程序的图标，可以( B )
A．左键单击该图标 B．左键双击该图标 C．右键单击该图标 D．右键双击该图标 5、在选定多个非连续文件或文件夹的
题栏右边分别是（ B ）三个 按钮 A．最小化、最大化和大小 B.最小化、还原和关闭 C.最小化、关闭和移动 D.最小化、最大化和恢复
8、下列叙述中，正确的是（ D ）
A、“开始”菜单只能用鼠标单击“开始” 按钮才能打开
2024版年度《操作系统》ppt课件
2024/2/2
成组链接法
将若干个空闲块组成一组，第一块的指针指向下一组空闲块 的第一块，最后一块的指针指向本组的空闲块总数，分配和 回收空间时均以组为单位进行。
31
磁盘容错技术
奇偶校验
通过增加冗余信息来检测并纠正数 据传输过程中可能出现的错误。
日志结构文件系统
将多个磁盘组合成一个逻辑磁盘， 通过数据分条、镜像、奇偶校验等
2024/2/2
最短寻道时间优先（SSTF）
优先选择距离当前磁头位置最近的请求进行服务，可减少磁头移动距 离，但可能导致某些请求长时间等待。
扫描算法（SCAN）
磁头从一端向另一端移动，途中满足遇到的请求，到达另一端后返回， 途中再次满足遇到的请求，如此往复。
循环扫描算法（CSCAN）
类似于SCAN算法，但磁头只在一个方向上移动，到达另一端后立即 返回起始端，途中不服务请求，返回途中再满足遇到的请求。
通信加密
对网络通信数据进行加密，防止数据在传输过程 中被窃取或篡改。
2024/2/2
36
防火墙与入侵检测系统设计
1 2
防火墙技术 通过包过滤、代理服务等技术，对网络进行访问 控制，防止外部攻击。
入侵检测系统 实时监控网络和系统事件，发现可疑行为并及时 报警，防止内部和外部的入侵行为。
3
防火墙与入侵检测系统的整合 将防火墙和入侵检测系统相结合，实现更全面的 安全防护。
功能
操作系统的主要功能包括管理计算机硬 件和软件资源，提供用户界面，以及控 制和管理计算机系统的各个部分。
2024/2/2
4
发展历程与分类
发展历程
从手工操作到批处理系统，再到分时系统、实时系统、网络操作系统和分布式 操作系统等。
成组链接法
将若干个空闲块组成一组，第一块的指针指向下一组空闲块 的第一块，最后一块的指针指向本组的空闲块总数，分配和 回收空间时均以组为单位进行。
31
磁盘容错技术
奇偶校验
通过增加冗余信息来检测并纠正数 据传输过程中可能出现的错误。
日志结构文件系统
将多个磁盘组合成一个逻辑磁盘， 通过数据分条、镜像、奇偶校验等
2024/2/2
最短寻道时间优先（SSTF）
优先选择距离当前磁头位置最近的请求进行服务，可减少磁头移动距 离，但可能导致某些请求长时间等待。
扫描算法（SCAN）
磁头从一端向另一端移动，途中满足遇到的请求，到达另一端后返回， 途中再次满足遇到的请求，如此往复。
循环扫描算法（CSCAN）
类似于SCAN算法，但磁头只在一个方向上移动，到达另一端后立即 返回起始端，途中不服务请求，返回途中再满足遇到的请求。
通信加密
对网络通信数据进行加密，防止数据在传输过程 中被窃取或篡改。
2024/2/2
36
防火墙与入侵检测系统设计
1 2
防火墙技术 通过包过滤、代理服务等技术，对网络进行访问 控制，防止外部攻击。
入侵检测系统 实时监控网络和系统事件，发现可疑行为并及时 报警，防止内部和外部的入侵行为。
3
防火墙与入侵检测系统的整合 将防火墙和入侵检测系统相结合，实现更全面的 安全防护。
功能
操作系统的主要功能包括管理计算机硬 件和软件资源，提供用户界面，以及控 制和管理计算机系统的各个部分。
2024/2/2
4
发展历程与分类
发展历程
从手工操作到批处理系统，再到分时系统、实时系统、网络操作系统和分布式 操作系统等。
操作系统分类课件
结果输出
系统将执行结果输出给用户。
批处理操作系统的实例
Unix/Linux
Unix和Linux是典型的批 处理操作系统，广泛用于 服务器、桌面系统和嵌入 式系统等领域。
DOS
DOS是早期的批处理操作 系统，主要用于PC机和个 人计算机。
Windows Batch
Windows
Batch是
Windows系统自带的批处
实时操作系统的实例
VxWorks
VxWorks是一款流行的实时操作 系统，广泛应用于工业控制、航
空航天、医疗设备等领域。
RTLinux
RTLinux是一款开源的实时操作系 统，适用于嵌入式系统和服务器领 域。
QNX
QNX是一款高性能的实时操作系统 ，广泛应用于汽车、航空航天、能 源等领域。
05
分布式操作系统
03
任务管理结构
分布式操作系统需要负责对系统中运行的任务进行调度和管理。任务可
以分布在不同的节点上，通过任务调度机制实现任务的分配和协同。
分布式操作系统的实例
Hadoop
Hadoop是一个流行的分布式计算平台，采用分布式存储和计算模型，广泛应 用于大数据处理和分析领域。
Spark
Spark是另一个流行的分布式计算平台，它提供了基于内存的计算模型，具有快 速的数据处理速度和易用的编程接口。
用户注销
当用户完成工作并退出登录时，系统会进 行必要的清理和资源回收。
资源分配
系统根据用户的请求和资源的使用情况， 为用户分配所需的资源，包括CPU、内存 、磁盘等。
任务切换
当一个任务需要等待某个事件发生时，系 统会将该任务切换到等待队列中，并且会 调度其他任务继续执行。
操作系统完整版电子课件
通过设置安全策略，控制网络通信的进出，防止 未经授权的访问和攻击。
防火墙的实现方式
包括包过滤防火墙、代理服务器防火墙和有状态 检测防火墙等。
防火墙的应用场景
如企业网络安全防护、个人计算机安全防护和云 计算安全防护等。
谢谢观看
文件的逻辑结构
无结构文件
文件内部的数据就是一系列二进 制流或字符流组成。又称“流式 文件”。
按记录的长度分为
定长记录文件和变长记录文件两 种。
文件的物理结构
连续文件（数组结构）
文件的信息存放在一组相邻的物理块中。
串联文件（链表结构）
文件信息存放在若干不相邻的物理块中，相邻的物理块之间通过指 针连接，前一个物理块指向下一个物理块。
DMA（直接内存访问）I/O方式
主存与设备之间开辟直接的数据通路，由DMA控制器控制数据的传 输。
通道控制方式
使用专门的通道控制部件来管理和控制I/O操作，减轻CPU的负担。
中断处理与设备驱动程序
中断处理
当中断发生时，CPU暂停当前程序的执行，转去执行中断处理程序，处理完中断后再返回原程序继续 执行。
Spooling技术（假脱机技术）
将独占设备改造成共享设备的一种技术，多个作业可以同时使用该设备，提高设备的利 用率。
06
操作系统安全与保护
操作系统安全概述
操作系统安全性的定义
确保操作系统的保密性、完整性和可用性，防止未经授权的访问 和破坏。
操作系统面临的安全威胁
包括病毒、蠕虫、木马、恶意软件等，以及来自网络攻击和数据泄 露的风险。
操作系统的分类与特点
分类
根据运行环境的不同，可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网 络操作系统等。
防火墙的实现方式
包括包过滤防火墙、代理服务器防火墙和有状态 检测防火墙等。
防火墙的应用场景
如企业网络安全防护、个人计算机安全防护和云 计算安全防护等。
谢谢观看
文件的逻辑结构
无结构文件
文件内部的数据就是一系列二进 制流或字符流组成。又称“流式 文件”。
按记录的长度分为
定长记录文件和变长记录文件两 种。
文件的物理结构
连续文件（数组结构）
文件的信息存放在一组相邻的物理块中。
串联文件（链表结构）
文件信息存放在若干不相邻的物理块中，相邻的物理块之间通过指 针连接，前一个物理块指向下一个物理块。
DMA（直接内存访问）I/O方式
主存与设备之间开辟直接的数据通路，由DMA控制器控制数据的传 输。
通道控制方式
使用专门的通道控制部件来管理和控制I/O操作，减轻CPU的负担。
中断处理与设备驱动程序
中断处理
当中断发生时，CPU暂停当前程序的执行，转去执行中断处理程序，处理完中断后再返回原程序继续 执行。
Spooling技术（假脱机技术）
将独占设备改造成共享设备的一种技术，多个作业可以同时使用该设备，提高设备的利 用率。
06
操作系统安全与保护
操作系统安全概述
操作系统安全性的定义
确保操作系统的保密性、完整性和可用性，防止未经授权的访问 和破坏。
操作系统面临的安全威胁
包括病毒、蠕虫、木马、恶意软件等，以及来自网络攻击和数据泄 露的风险。
操作系统的分类与特点
分类
根据运行环境的不同，可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网 络操作系统等。
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主要知识点
10、当前流行的操作系统 Windows：图形用户界面（GUI） Unix：通用的交互式分时系统。
Linux：自由软件
注意：单（多）用户、单（多）任务的含义 11、处理器的工作状态 特权指令的含义，哪些是特权指令 管态和目态 PSW的内容、作用 PSW寄存器的作用
主要知识点
12、操作系统与用户的接口 两类接口：程序员接口和操作员接口 程序员接口：系统调用。访管指令和访管中断
主要知识点
8、页式虚拟存储管理 虚拟存储器的含义 决定虚拟存储器大小的因素：地址结构，辅助存储器
基本原理
页表增加的内容 标志位，磁盘上的位置 缺页中断 缺页中断的处理过程
主要知识点
8、页式虚拟存储管理 页面调度 抖动或颠簸 页面调度的算法：FIFO，LRU，LFU 能够算题。 注意：LRU、LFU的区别。 多级页表 二级页表的原理 三次访问内存
主要知识点
10、进程的队列 就绪队列 等待队列 导致进程状态转换的原因 入队与出队，队列管理 11、中断和中断处理 中断的概念 中断的类型：硬件故障、程序、外部、输入/输出、访管 强迫性中断和自愿性中断的含义 中断响应的过程：几种PSW 中断处理：不同类型中断的处理原则
主要知识点
12、处理器的调度 两级调度：作业调度和进程调度 与设备管理中的spooling技术结合起来理解 作业调度算法 设计作业调度算法的原则：公平、平衡资源使用、极 大的流量 平均周转时间 作业调度算法：先来先服务、计算时间短优先、响应 比高者优先、优先级调度算法、均衡调度算法。一定 要会算题！ 注意：作业调度的前提条件是资源满足作业的需求。
块号 5 8 3 标志位 0 1 1
11
0
请问： 1.逻辑地址为041A（H）的物理地址是多少？ 2.当访问逻辑地址为0521（H）的数据时，是否会发生缺 页中断？
答案及分析
页表中标志位的含义：标志该页是否已在内存 标志位为“0”，不在内存 标志位为“1”，已在内存
逻辑地址转变为物理地址的过程
计算逻辑地址中的页号和页内地址 根据页号查页表，得到内存块号
第1 章 引论
本章特点
本章内容以基本概念为主，旨在让学生掌 握什么是操作系统，它在整个计算机系统的地位， 以及操作系统的功能、分类等基本问题。先让学 生对操作系统有一个整体的概念，在后续各章中， 再分别具体介绍每一个具体内容。
主要知识点
1、计算机系统的组成 硬件：CPU、存储器、输入输出控制系统、输入输出设 备 软件：软件的三个类型 2、什么是操作系统 四个要点 3、操作系统的作用 三个作用 提高效率，便于使用 4、操作系统的功能 四种资源的管理：处理器、存储器、文件、设备 两类接口：程序员接口（系统调用），操作员接口 （操作控制命令）
物理地址=块号+页内地址
焦点问题：如何计算页号和页内地址？
答案及分析
因为页的大小为1024B，210=1024，所以页号占10位。
041A（H）=（0000010000011010）2，低位10位为页内地址， 高位为页号，页号为1
根据页表得知：块号为8
物理地址为：（0010000000011010）2=201A（H） 同理： 0521（H）=0000010100100001 页号为1，块号为8，该页标志位为1，说明该页已在内存， 不会发生缺页中断
操作员接口：联机用户的操作控制命令；批处理系统的作 业控制语言
批处理系统：作业控制说明书
第2 章 进程管理
内容特点
处理器是计算机系统中最重要的硬件资源， 在多道程序设计技术的环境下，由于多个程序的 运行竞争CPU资源，使得程序的执行过程表现为 断断续续、走走停停，因此我们引入了一个新的 概念“进程”，来表示一个程序的一次执行过程。 进程是一个非常重要的概念，又是一个很抽象、 很难理解的概念，如果对进程的含义不能正确理 解的话，就很难理解本章的内容以及第六章内容。
主要知识点
5、固定分区存储管理 基本原理：预先划分分区 内存空间的分配和回收：分区说明表的内容 地址转换：静态重定位 存储保护： 下限寄存器和上限寄存器 地址越界中断 提高内存利用率的措施 按统计规律划分分区 按大小排列，低地址是较小的分区 按作业需求量排成多个队列
主要知识点
6、可变分区存储管理 基本原理：按作业实际大小划分分区 内存空间的分配和回收
FIFO算法
2 2 3 3 2 2 3 2 1 1 3 2 5 5 1 3 2 2 5 1 4 4 2 5 5 4 2 5 3 3 4 2 2 3 4 2 5 5 3 4 2 2 5 3
缺 页
√
√
√ √ 2
√
√ 3 1
√ 5
√
√ 2 4
LRU算法
2 2 3 3 2 2 3 2 1 1 2 3 5 5 1 2 2 5 1 2 4 4 2 5 5 4 2 5 3 3 5 4 2 2 3 5 5 2 3 5 2 2 3 5
主要知识点
14、线程 线程的概念 引入线程的原因
线程的属性
轻型进程的含义 进程和线程的根本区别：进程是分配资源的基本单位， 线程是调度和执行的基本单位
第 3 章 存储管理
内容特点
存储器是计算机系统中另一份非常重要的资 源，因为用户的程序和数据必须首先装入内存才 能被CPU处理。随着计算机应用系统的复杂，功 能越来越强大，计算机程序也变得越来越庞大， 而计算机中内存的容量是有限的，加上采用多道 程序设计技术，如何在有限的内存中同时存放多 个应用程序，并能够互不影响，成了操作系统要 解决的重要问题。
主要知识点
7、页式存储管理 基本原理：块和页的含义 逻辑地址构成：页号+页内地址 注意：这是一维地址，高位为页号 内存空间的分配与回收 位示图 块号、字号、位号、字长之间的关系 地址变换 页表的结构。动态地址变换机构 快表，高速缓冲存储器 地址变换的过程。能够算题。 页的共享与保护
例 题
在页式存储管理中，页的大小为1024B，页表如下所示。
例 题
在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业的 物理块数为3，并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、 2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法分别计算 出程序访问过程中所发生的缺页次数，写出物理块中页号 变化过程。 答案：
（1）FIFO：缺页次数为9
（2）LRU：缺页次数为7 物理块中页号变化过程见下图
例1：允许多个用户以交互式使用计算机的操作系统称 为___________。分时系统
例2：从使用角度看，外围设备可分为___________设 备和___________设备。独占设备，共享设备 例3：进程通信是指___________。进程之间交换大量 数据
《操作系统概论》考试题型
4、简答题
考察内容：从资源管理的角度，考察资源管理的原理、 数据结构、算法的准确理解和记忆。
《操作系统概论》串讲
主讲：赵守香 教授
操作系统概论
1、基本概念
2、基本原理
3、基本数据结构
4、基本算法 5、“以不变应万变”
《操作系统概论》教材说明
教材说明
《操作系统概论》教材在2005年9月改版，新 版教材同时启用。因此只有2006年试卷是新版教 材的试卷。
《操作系统概论》考试题型
单项选择题 1×15 多项选择题 2×5
主要知识点
5、操作系统的基本类型 批处理系统 分时系统
实时系统
6、批处理系统的特点 提高了资源利用率
用户不能直接干预作业的执行
7、分时系统的特点 允许多个用户同时与系统进行一系列交往 交互性和及时性
主要知识点
8、实时系统的特点 两种类型的实时系统 实时性和可靠性
9、操作系统的发展
微机操作系统：文件管理、输入/输出控制、命令的解释 网络操作系统：计算机系统之间的通信和资源共享 分布式操作系统：客户/服务器模式；统一性，透明性 嵌入式操作系统：微型化，实时性。是一个实时性的操作 系统
地址转换
主存空间的扩充
主要知识点
3、地址重定位 主存的存储单元 用户程序中的地址
绝对地址和逻辑地址
重定位的含义 静态重定位的特点 动态重定位的特点 动态重定位的硬件支持
主要知识点
4、单用户连续存储管理 基本原理：内存中只有一个用户程序
内存保护：界限寄存器
分时系统中的对换技术（swapping） 地址重定位方式：静态重定位
4、进程的概念 5、引入进程的原因 提高资源的利用率 正确描述程序的执行情况 6、进程的属性 动态性
多个进程可含有相同的程序
并发性 三种状态
主要知识点
7、进程的状态及其转换 三种状态的含义 进程状态图：有向图 导致进程状态转换的原因 8、进程控制块（PCB） PCB的作用 PCB的内容：四类信息：标识、说明、现场、管理信息 9、进程控制 原语的概念 四个原语：创建、撤消、阻塞、唤醒 原语与进程状态之间的关系
缺 页
√
√
√ √ 3
√ 1
√
√ 2 4
第 4 章 文件管理
内容特点
文件管理是操作系统对软件资源的管理，也是用户 在日常使用操作系统中接触最多、最直接的功能。学习 这一章内容时，读者可以结合日常使用计算机的体会去 理解文件管理的功能、策略、数据结构和算法。例如， 目录的概念大家在学习操作系统之前就已经很熟悉了， 但对文件的“按名存取”的实现原理并不了解，如果能 够把实际应用与原理结合起来理解，会生动、形象得多！
例1：以分页存储管理为例，说明动态地址映射的实现 方法。（浙江2006年）
例2：简述设备管理的功能。（浙江2006年）
例3：为什么进程同步问题中往往还要考虑进程互斥关 系，请举例说明之。（全国2000年）
《操作系统概论》考试题型
5、综合题
考察内容：考察资源管理中各种算法的原理、解题过 程。要求对于给定的具体问题，通过计算和设计，给出 准确的答案。 例1：在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作 业的物理块数为3，并且此作业的页面走向为2、3、2、 1、5、2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法 分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数，写出物 理块中页号变化过程。 在《操作系统概论》课中，这样的算法有七、八个， 我们在各章要点讲解中会提醒大家。