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《计算机操作系统》ppt课件完整版目录contents引言计算机操作系统的基本功能进程与线程内存管理文件系统现代操作系统的特征与技术引言01计算机操作系统概述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。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种操作。重要性操作系统是计算机系统的核心，它使得计算机硬件和软件能够协调工作，从而提高了计算机的效率和易用性。网络操作系统阶段随着网络技术的发展，出现了网络操作系统，它能够管理网络资源和提供网络服务。实时系统阶段实时系统能够及时处理各种突发事件，并做出响应。分时系统阶段分时系统的出现使得多个用户可以同时使用同一台计算机。手工操作阶段早期的计算机没有操作系统，用户需要直接操作计算机硬件。批处理系统阶段出现了批处理系统，用户可以将作业成批提交给计算机进行处理。操作系统的发展历程0102批处理操作系统批处理操作系统能够自动处理成批的作业，提高了计算机的效率。它的主要特点是用户不能直接与计算机进行交互。分时操作系统分时操作系统能够将计算机的时间分成若干个时间片，轮流分配给各个用户。它的主要特点是多个用户可以同时使用同一台计算机，并且用户能够直接与计算机进行交互。实时操作系统实时操作系统能够及时响应各种外部事件，并在规定的时间内完成处理。它的主要特点是实时性和可靠性。网络操作系统网络操作系统能够管理网络中的各种资源，并提供各种网络服务。它的主要特点是资源共享和网络通信。分布式操作系统分布式操作系统能够管理分布在不同地点的计算机，并使得这些计算机能够协同工作。它的主要特点是分布性和并行性。030405操作系统的分类与特点计算机操作系统的基本功能02处理机管理创建、撤销进程，控制进程状态转换。协调多个进程之间的运行顺序，实现资源共享和协同工作。提供进程间信息交换的机制，如消息传递、共享内存等。按照一定策略对进程进行调度，分配处理机资源。进程控制进程同步进程通信调度与分配内存分配与回收地址映射内存保护内存扩充存储管理根据进程需求分配内存空间，并在进程结束后回收内存。防止不同进程之间的内存互相干扰，确保系统稳定性。将逻辑地址转换为物理地址，实现程序的正确运行。通过虚拟存储技术，将部分内存空间扩展到外存上，提高内存利用率。根据进程需求分配设备资源，如打印机、磁盘等。设备分配提供设备控制程序，驱动设备执行操作。设备驱动屏蔽不同设备之间的差异，提供统一的设备接口。设备独立性对输入输出数据进行缓冲，提高设备使用效率。缓冲管理设备管理分配和管理文件存储空间，支持文件的创建、删除等操作。文件存储空间管理目录管理文件读写管理文件保护建立文件目录结构，提供文件检索和访问控制功能。提供文件读写接口，支持文件的打开、关闭、读写等操作。防止未经授权的用户访问和修改文件，确保文件安全性。文件管理根据一定策略对作业进行调度，分配系统资源。作业调度提供作业控制语言，支持作业的提交、执行、终止等操作。作业控制协调多个作业之间的运行顺序，实现资源共享和协同工作。作业同步与通信提供友好的作业管理界面，方便用户进行作业操作和管理。作业管理界面作业管理进程与线程03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。进程具有独立性、异步性、动态性和并发性等特征。进程由程序、数据和进程控制块（PCB）三部分组成。进程的概念与特征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。进程的状态与转换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。进程同步和通信是进程间协作和协调的重要手段，常见的进程同步机制包括信号量、互斥锁等，进程通信方式包括管道、消息队列、共享内存等。进程控制与管理线程的概念与特点线程是进程中的一个执行单元，也是CPU调度的基本单位。线程具有轻量级、共享进程资源和并发执行等特点。线程的创建、撤销和切换等操作比进程更快，因此多线程程序能更好地利用多核CPU资源。123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。用户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。内核级线程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。混合实现方