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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,操作系统chapterPPT课件,制作人：制作者,PPT,时间：,2024,年,X,月,目录,第1章 课程介绍第2章 操作系统基本概念第3章 进程管理第4章 内存管理第5章 文件系统第6章 总结与展望,01,第一章 课程介绍,课程概述,操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分，负责管理和控制计算机硬件资源，提供用户和应用程序的接口。本章将介绍操作系统的基本概念和作用，帮助学生了解操作系统的重要性及学习目标。,操作系统发展历程,早期计算机系统,批处理系统,现代计算机系统,分时系统,历史阶段特征,操作系统特点,
2、未来发展方向,发展趋势,特点与应用场景,实时操作系统,01,03,系统架构介绍,分布式操作系统,02,优缺点分析,分时操作系统,外围功能模块,文件系统设备管理用户接口,层次结构,硬件层内核层用户层,功能模块,进程调度内存分配文件存储,操作系统结构,内核结构,中断处理进程管理存储管理,总结,第一章主要介绍了操作系统的基本概念、发展历程、分类和结构。通过学习本章内容，学生将了解操作系统在计算机系统中的作用，以及不同类型操作系统的特点和运行机制。,02,第2章 操作系统基本概念,进程管理,进程是操作系统中的基本概念，代表正在运行的程序。进程可以处于多种状态，如运行、就绪、阻塞等，操作系统通过调度算法
3、管理进程的状态转换和执行顺序。,进程管理,进程是操作系统中的基本执行单元,进程概念,包括进程拥有独立地址空间、状态和优先级等,进程特征,进程可以从运行状态转换为阻塞或就绪状态,状态转换,操作系统通过算法决定进程执行的顺序,调度算法,内存管理,操作系统控制内存的分配和释放,内存原理,常见的内存分配方式包括连续分配和离散分配,内存分配,将物理内存映射到虚拟地址空间,虚拟化,将进程的地址空间划分为页，便于管理,分页机制,文件系统,文件系统用于存储和管理数据,重要性,提供文件的创建、读写和删除操作,功能,文件系统通常包括目录、文件和索引等组件,组织结构,文件的物理存储和索引管理,存储管理,输入输出系统
4、,输入输出系统负责操作系统与外部设备的数据传输，包括键盘、鼠标、显示器等。通过设备控制器和驱动程序实现数据交换和通信。,输入输出系统,连接和管理外部设备与操作系统之间的通信,作用,包括设备控制器、设备驱动程序和设备接口等组件,组成,通过中断和DMA等技术实现数据传输,原理,从内存到设备或设备到内存的数据交换,数据传输,03,第3章 进程管理,进程调度算法,进程调度算法是操作系统中的重要概念，常见的算法包括先来先服务和短作业优先等。通过分析不同的调度算法，可以了解它们的优缺点以及适用的场景。选择合适的调度算法有助于提高系统的效率和性能。,同步和互斥,解释进程间必要的协调与同步操作,进程间的同步,
5、讨论多个进程之间的资源争用和互斥现象,互斥问题,介绍信号量作为同步机制的应用,信号量,死锁处理,死锁是操作系统中常见的问题，了解死锁产生的原因和条件对于避免系统出现死锁非常重要。预防和避免策略包括资源分配、超时机制等，有效地解决死锁问题能够提高系统的稳定性。,解释系统同时运行多个程序的原理,多道程序设计概念,01,03,探讨多道程序设计对系统性能的影响和优势,系统性能影响,02,介绍多道程序设计的具体实现方法,实现方式,短作业优先,优先调度执行时间短的进程减少平均等待时间,时间片轮转,每个进程轮流执行一个时间片适用于实时性要求不高的场景,最高响应比优先,根据响应比确定执行优先级提高系统的响应速
6、度,进程调度算法,先来先服务,按照进程到达的先后顺序进行调度容易产生饥饿现象,多道程序设计的优势,多道程序设计的优势在于提高系统资源的利用率，当一个程序出现I/O等待时，CPU可以转而执行其他程序，充分利用系统资源。此外，多道程序设计还有助于提高系统的吞吐量，减少程序等待时间，优化系统性能。,04,第四章 内存管理,虚拟内存技术,虚拟内存是一种计算机系统的内存管理技术，它将硬盘空间作为内存的延伸，允许运行程序的内存超出物理内存的限制。通过页面置换算法和地址转换技术，虚拟内存可以实现快速访问和数据交换，提高系统性能和资源利用率。,内存保护机制,系统安全,重要性,硬件支持,实现方式,系统稳定性,作
7、用和影响,地址映射,原理,01,03,数据共享,影响和优势,02,文件映射,应用,内存分配与回收,紧凑分配算法,连续内存分配,动态存储分配,离散内存分配,首次适应算法,动态内存分配,作用,提高内存利用率隔离进程地址空间,技术,分页系统分段系统,性能,减少交换页次数提高数据读取速度,虚拟内存技术比较,概念,虚拟内存：扩展内存空间实际内存：物理RAM大小,内存管理总结,内存管理是操作系统的核心功能之一，通过合理的内存分配与回收、虚拟内存技术、内存保护机制和内存映射，确保系统稳定性、性能优化和数据安全。学习和理解内存管理的原理和方法，有助于提升对操作系统的整体把控能力。,05,第5章 文件系统,按照
8、顺序存储数据,顺序文件,01,03,文件的组织方式和结构,文件组织方式,02,通过索引访问数据,索引文件,文件操作,创建新文件的过程,文件的创建,从文件中读取数据,文件的读取,向文件中写入数据,文件的写入,删除不再需要的文件,文件的删除,优化方法,使用高效的数据结构减少磁盘访问次数,缓存技术,缓存热门文件提高文件访问速度,文件压缩算法,减小存储空间占用加快文件传输速度,文件系统性能优化,性能瓶颈分析,识别文件系统性能瓶颈定位问题根源,磁盘管理,磁盘管理是操作系统中的重要组成部分，负责磁盘的分区、格式化以及索引方式的选择。合理的磁盘管理能够提高系统的性能和稳定性，确保文件系统的正常运行。磁盘分区
9、可以将磁盘划分为多个逻辑部分，便于文件的组织和管理。格式化则是对磁盘的初始化操作，清除磁盘上的数据并建立文件系统。索引方式影响了文件的访问效率，选择合适的索引方式能够提高文件的查找速度。,缓存技术,缓存技术是一种常用的优化手段，通过将热门数据存储在高速缓存中，可以提高数据访问的速度。操作系统通过缓存技术可以减少磁盘访问次数，加快文件的读写操作。常见的缓存策略包括LRU（最近最少使用）、LFU（最少使用频率）等，选择合适的缓存策略可以有效提升系统性能。,磁盘管理,将磁盘划分为多个逻辑部分,磁盘分区,对磁盘进行初始化操作,格式化,选择合适的索引方式,索引方式,06,第六章 总结与展望,课程总结,本章将总结操作系统课程的重点内容和知识点，包括进程管理、文件系统、内存管理等核心概念。同时分析操作系统在计算机系统中的重要性和作用，为学生们提供一个全面的回顾。,学习收获,深入理解操作系统原理,个人收获,思维方式的转变,体会分享,操作系统在计算机科学领域的重要性,影响意义,云计算、物联网等新技术,发展方向,01,03,新技术带来的发展机会,机遇,02,操作系统面临的新问题,挑战,感激之情,衷心感激每一位学生的努力感谢家长的支持与理解,祝福,祝愿学生们前程似锦祝福老师身体健康,感谢与致辞,感谢参与,感谢学生们的积极参与感谢老师的辛勤教导,谢谢观看！,下次再见,