《信息技术基础教学课件》第3章 操作系统基础.ppt

操作系统基础,操作系统概述,操作系统的定义 操作系统是用于管理和控制计算机硬件和软件资源的一组程序，为用户提供使用计算机的接口。 从系统的角度看，在操作系统的支持下，计算机才能运行其他的软件 从用户的角度看，系统安装了操作系统才构成了一个方便、有效、友好的使用环境。,计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成，操作系统是配置在计算机硬件上的最基本的系统软件。操作系统直接运行在裸机之上，是对硬件系统的第一次扩充。,操作系统是计算机硬件与其他软件的接口，也是用户和计算机的接口,处理器管理,处理器的分配和运行是以进程为基本单位的，所以处理器的管理对象是进程。 操作系统引入进程的目的是多个程序能够并发执行，以提高资源利用率和系统的吞吐率。,进程,定义： 进程是一个程序在一个数据集合上的一次动态执行过程，操作系统是以进程作为资源分配和处理器调度的基本单位。 Process Program 进程是动态的：当一个程序被加载到内存时，系统就创建了一个进程。程序执行结束后，该进程就消亡了 程序是静态的：有序代码的集合，可以长期保存在磁盘内的。 进程是暂时的，程序是长久的。 一个程序可以对应多个进程。,进程的状态,1）就绪状态（Ready) 当进程已经分配到除CPU以外的所有必要的资源后，只要能再获得处理机，就可以立即执行。这时的进程的状态称为就绪状态。多个就绪状态的进程排成就绪序列。 2）执行状态 (Running) 进程已获得处理机，其程序正在执行。处于此状态的进程数目小于等于CPU的数目。 3）阻塞状态 (Blocked) 进程因等待某种事件的发生而暂时不能运行的状态（如I/O操作或进程同步）,此时，即使CPU空闲，该进程也不能运行。,进程的状态转换,执行阻塞：等待某个事件发生而睡眠（请求I/O） 执行就绪：时间片用完 就绪执行：调度 阻塞就绪：因等待的事件发生而唤醒（I/O完成）,进程调度, 先来先服务调度算法 短进程优先调度算法 高优先权优先调度算法 基于时间片的轮转调度算法,进程死锁,当两个或两个以上的进程因竞争系统的资源而无限期地相互等待时，就发生了进程死锁，系统将处于停滞状态。,存储器管理,存储器管理是指对计算机内存的管理。一个程序从磁盘调入内存后才能开始执行，所以需要合理地为程序分配内存，当程序运行结束时需要回收内存。 （1）连续分配方式 （2）分页存储管理 （3）分段存储管理 （4）虚拟存储技术,分页存储管理,页表 系统为每个进程建立一个页表，页表给出逻辑页号和具体内存块号相应的关系。,设备管理,设备管理的主要任务是管理与计算机相连的各类外围设备，负责分配和回收外部设备、控制外部设备按用户程序的要求进行操作，提高设备的利用率和设备与处理器并行工作的能力。 （1）设备类型 （2）设备分配 （3）设备处理,文件管理,存储在磁盘上的数据信息是以文件的形式存在的。 文件管理功能向用户提供的功能： 创建文件 删除文件 读写文件 打开文件 关闭文件 用户按照文件名访问文件，不必了解文件在磁盘中的物理存储位置。,文件,文件是通过名字标识的存储在磁盘上的一组信息的集合。文件是计算机中存储信息的基本单位，文件中可以存放文本、数值和图像等信息。 文件名 每一个文件必须有一个名字，即文件名。文件名是存取文件的依据，即按名存取。 文件名的格式为： 文件名 . 扩展名,文件的类型,目录管理,在文件系统中为了提高文件的检索速度和性能，通常采用多级目录结构。每一级目录可以包含子目录和文件。 文件夹 文件夹是系统组织和管理文件的一种形式，可以理解为存放文件的容器，便于用户管理和使用文件，用户可以将文件按需要存放在不同的文件夹中。,目录管理,文件夹的优点： 提高文件的检索速度 解决文件重名的问题 不同级的子文件夹或文件可以具有相同的名字 同一文件夹中同级的子文件夹或文件不能具有相同的名字 文件夹和文件的命名规则类似，不需要扩展名。,文件路径,从根目录开始到达指定的文件所经历的各级子目录（子文件夹）的一系列目录名（文件夹名）称为目录的路径（或文件路径）。 文件路径的表示方式为： 子文件夹1子文件夹2子文件夹n 访问文件的完整的“文件路径名” 表示方式为： 盘符名:路径扩展文件名,D:B b1.rar,用户接口,操作系统需要向用户提供方便、友好的用户界面，方便用户使用计算机。 操作系统为用户提供了三种形式的接口 命令接口：是用户使用操作系统提供的命令完成相关的操作。 程序接口：是计算机程序员使用操作系统的方法 图形接口：GUI是最常见的形式，用户可以通过图形界面方式直观方便地使用计算机。,