操作系統講稿ch9課件CATALOGUE目錄進程管理內存管理文件系統設備管理系統調用進程管理01進程是程序的一次執行，是系統進行資源分配和調度的基本單位。進程定義動態性、并發性、獨立性、制約性。進程特征程序是靜態的，進程是動態的；程序是一次性的，進程是反復執行的。進程與程序的區別進程概念就緒狀態運行狀態阻塞狀態終止狀態進程狀態01020304進程已獲得除CPU之外所需資源，等待分配CPU。進程占用CPU執行。進程等待某個條件成立，暫時無法繼續執行。進程執行完畢或因出錯而結束。進程控制系統為新進程分配資源，使其處于就緒狀態。中斷當前運行的進程，轉而執行其他進程。協調多個進程的執行順序和速度，以實現資源共享和互斥訪問。進程間交換信息，協調合作完成任務。創建進程進程切換進程同步進程通信內存管理02

內存概念內存是計算機中用于存儲數據和指令的物理設備，分為RAM（隨機存取存儲器）和ROM（只讀存儲器）等類型。內存容量指內存條可以存儲的數據量，通常以MB（兆字節）或GB（吉字節）為單位。內存速度指內存讀寫數據的速度，通常以ns（納秒）為單位，速度越快，計算機處理數據的能力越強。將物理內存劃分為多個區域，每個區域可以獨立管理，以提高內存利用率和管理效率。物理內存分區內存分頁內存段式管理將內存劃分為固定大小的頁，每頁可以獨立分配和回收，實現內存的動態管理。將內存劃分為多個段，每個段可以存儲不同類型的數據和指令，實現內存的分類管理。030201內存分區為了防止不同程序之間的相互干擾和破壞，操作系統需要提供內存保護機制。內存保護機制通過設置不同的訪問權限，限制程序對內存的讀寫操作，防止非法訪問和數據泄漏。內存訪問權限通過虛擬化技術將每個程序運行在獨立的虛擬機中，實現內存的隔離和保護。內存隔離內存保護文件系統03總結詞文件是存儲在外部存儲器上的數據集合，是操作系統進行信息管理的基本單位。詳細描述文件是由數據塊組成的，每個數據塊都有一個唯一的地址，文件系統通過這些地址對數據進行訪問。文件可以用來存儲程序、數據、文檔等，是計算機中信息存儲和管理的重要手段。文件概念總結詞文件結構是指文件的組織形式，包括文件的邏輯結構和物理結構。詳細描述文件的邏輯結構是指文件內容的組織形式，如順序結構、鏈式結構等。文件的物理結構是指文件在存儲介質上的存儲方式，如連續存儲、鏈接存儲等。不同的文件結構有不同的優缺點，應根據實際需求選擇合適的文件結構。文件結構文件訪問是指對文件的讀取、寫入、刪除等操作。總結詞操作系統提供了一系列的系統調用來實現對文件的訪問，如打開文件、關閉文件、讀寫文件等。在進行文件訪問時，需要遵循一定的訪問控制規則，以保證文件的安全性和完整性。同時，為了提高文件訪問的效率，操作系統還提供了緩存機制、索引機制等優化手段。詳細描述文件訪問設備管理04在操作系統中，設備是指與主機相連的外圍硬件設施，如顯示器、鍵盤、打印機等。設備根據功能和特點，設備可分為輸入設備和輸出設備。輸入設備用于向計算機輸入數據和命令，如鼠標、掃描儀等；輸出設備用于顯示或輸出數據，如顯示器、打印機等。設備分類設備概念設備驅動設備驅動程序為了使操作系統能夠與設備進行通信和控制，需要編寫設備驅動程序。設備驅動程序是直接與硬件交互的軟件，它為操作系統提供了一個與設備進行交互的接口。設備驅動程序的作用設備驅動程序的主要作用是實現設備的初始化和配置、接收并處理來自操作系統的請求、將數據傳輸到設備以及處理設備的中斷等。設備分配在操作系統中，當一個進程需要使用某個設備時，需要由操作系統進行設備分配。設備分配的目的是為了實現設備的共享和公平使用，同時避免設備的沖突和死鎖。要點一要點二設備分配策略常見的設備分配策略有獨占分配、共享分配和虛擬分配。獨占分配是指一個設備只被一個進程使用，這種方式可以保證設備的充分利用；共享分配是指多個進程可以同時使用一個設備，這種方式可以提高設備的利用率；虛擬分配是指通過技術手段將一個物理設備虛擬化為多個邏輯設備，每個邏輯設備可以由不同的進程使用。設備分配系統調用05系統調用是用戶程序請求操作系統提供服務的方式，通過系統調用的方式，用戶程序可以使用操作系統提供的各種服務，例如文件管理、進程控制等。系統調用是操作系統提供給應用程序的接口，它使得應用程序可以使用操作系統內核提供的服務，而不需要了解底層硬件細節。系統調用概念系統調用通過中斷或異常來實現，當用戶程序需要使用操作系統服務時，會觸發中斷或異常，將控制權交給操作系統內核。操作系統內核在處理完請求后，會將控制權返回給用戶程序，完成系統調用的過程。系統調用的實現需要涉及到系統調用的參數傳遞、系統調用的處理流程以及系統調用的返回值處理等方面。系統調用實現系統調用優化是為了提高系統調用的效率，減少系統調用的開銷，從而