操作系概教件•操作系统概述•进程管理•内存管理•文件系统•设备管理01操作系概述操作系统的定义和作用定义操作系统是一种系统软件，它控制计算机硬件和应用程序，为用户和应用程序提供便利的环境。作用操作系统的作用包括管理计算机系统中的硬件和软件资源，提高计算机系统的效率和可靠性，以及为用户提供友好的界面和环境。操作系统的基本特征操作系统能够同时处理多个任务，这些任务可以是用户程序、系统进程或中断处理程序。并发性虚拟性异步性随机性操作系统通过虚拟化技术将硬件资源抽象成逻辑资源，以便多个用户或应用程序可以共享和访问这些资源。操作系统中的任务可以是异步的，即它们可以在不同的时间点完成或发生。操作系统中的任务可能具有随机性，例如处理中断或异常，这些事件可能在任何时候发生。操作系统的分类批处理操作系统分时操作系统这种操作系统将作业（即程序）组织成批，一批作业一起执行，以提高计算机系统的这种操作系统允许多个用户同时使用计算机系统，每个用户都可以在自己的终端上运行程序，并且可以与系统进行交互。效率。个人计算机操作系统实时操作系统这种操作系统是为个人计算机用户设计的，例如Windows和Linux等。这种操作系统要求在规定的时间内对外部事件做出响应，并对任务进行调度和执行。02程管理进程的概念进程定义进程是计算机中的程序关于某个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。进程的特征动态性、并发性、独立性、资源拥有性。进程与程序的区别程序是静态的，而进程是动态的；程序是可再生的，而进程是有生命期的；程序是普通的文本文件，而进程拥有自己的地址空间。进程的创建与终止进程的创建：在操作系统中，当一个程序被加载到内存并执行时，就创建了一个进程。进程的终止：当一个进程完成了它的任务或由于错误而不能继续运行时，操作系统将终止该进程。进程的创建与终止方式：通过系统调用实现。进程的同步与通信进程同步在多道程序环境下，多个进程之间应当相互协调运行，以实现资源共享和任务合作。进程同步就是一种协调进程运行的机制。进程通信进程通信是指不同进程之间传递信息和数据的过程。常见的进程同步与通信机制信号量机制、消息传递机制、共享内存机制。死锁问题及解决策略死锁定义在多道程序环境下，两个或多个进程因争夺资源而造成的一种互相等待的现象。死锁产生条件互斥条件、请求与保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。解决死锁的策略预防策略、避免策略、检测与恢复策略。03内存管理内存的分配与回收固定分区分配010203定义：将物理内存分为固定数量的分区，每个分区的大小固定。优点：简单，适用于小型系统。内存的分配与回收0102缺点：分区数量固定，不能灵活地利用内存空间。动态分区分配定义：在进程运行时，根据进程需要动态地创建、扩展或收缩分区。03内存的分配与回收优点可以灵活地利用内存空间。缺点需要复杂的内存管理算法来维护空闲分区。内存的分配与回收0102交换技术定义：将暂时不用的进程从内存中移到磁盘上，将需要运行的进程从磁盘上移到内存中。优点：可以有效地利用内存空间。缺点：需要额外的磁盘空间，且可能导致磁盘I/O瓶颈。0304虚拟内存系统定义为用户提供一个比实际物理内存大的虚拟地址空间，通过映射机制实现虚拟地址到物理地址的转换。优点可以扩大程序的内存空间，提高内存利用率，支持多程序并发执行。缺点可能导致页交换和页缺失，增加CPU的开销。页式内存管理定义将内存和外存都分为大小相等的页，以页为单位进行分配、回收和管理。优点缺点简单，易于实现，可以灵活地利用内存空间。可能会出现内碎片和外碎片，降低内存利用率。段式内存管理定义123将内存和外存都分为大小不等的段，以段为单位进行分配、回收和管理。优点可以适应不同大小的需求，方便分段共享和保护。缺点管理复杂，需要更多的内存空间来保存段表等信息。04文件系文件系统的概念与结构文件系统的定义文件系统是一种在物理存储设备上组织数据的方法，它通过数据结构（如目录、文件和索引）对数据进行存储和检索。文件系统的结构文件系统通常采用树状结构，由根目录开始，...
