操作系统简介PPT

操作系统（Operating System，OS）是计算机系统中负责管理硬件和软件资源的关键软件。它为应用程序和用户提供了与硬件交互的接口，使得应用程序能...

操作系统（Operating System，OS）是计算机系统中负责管理硬件和软件资源的关键软件。它为应用程序和用户提供了与硬件交互的接口，使得应用程序能够更方便地使用计算机的资源。操作系统的主要功能进程管理操作系统负责管理计算机中的任务，这些任务通常被称为进程。它决定哪个进程什么时候运行，以及运行多长时间内存管理内存管理的主要任务是分配内存给进程，并在不再需要时释放内存。此外，它还负责在物理内存和磁盘之间移动数据，以解决物理内存不足的问题文件系统文件系统负责存储、检索和管理数据。它提供了对数据的抽象，使得用户可以像处理一组文件一样处理数据，而无需关心数据是如何存储在物理介质上的设备管理设备管理负责管理计算机上的输入/输出设备。它负责处理设备驱动程序，并确保设备能够有效地与操作系统和应用程序交互网络管理现代操作系统通常包含网络管理功能，这包括发送和接收数据、处理网络连接以及管理网络安全等操作系统的类型根据其设计和应用，操作系统可以分为多种类型：批处理操作系统早期的批处理操作系统一次只处理一个任务，任务完成后退出系统，然后再处理下一个任务分时操作系统分时操作系统允许多个用户同时通过终端访问系统。系统将时间划分为很短的片段，每个用户在这个时间片段内得到一小段时间来与系统交互实时操作系统实时操作系统对外部输入的及时响应性要求很高。实时操作系统主要用于控制如工厂自动化设备、交通信号灯等实时应用网络操作系统网络操作系统提供了网络设备和应用程序之间的通信和资源共享的功能。常见的网络操作系统有Windows Server和Linux等分布式操作系统分布式操作系统将多个独立的计算机组合成一个统一的系统，每台计算机都有自己的处理器和存储器，但它们共同工作像一个单一的系统移动操作系统移动操作系统是为智能手机和平板电脑等移动设备设计的。常见的移动操作系统有Android和iOS等云操作系统云操作系统是用于管理和控制云计算系统的软件平台。云操作系统主要负责虚拟化管理、应用生命周期管理、多租户隔离等功能操作系统的结构操作系统的结构可以分为内核模式和用户模式两种：内核模式（Ring 0）这是操作系统的核心部分，具有最高的权限级别。内核模式下的代码可以直接访问硬件和内存，并且可以执行所有的机器指令。内核模式下的组件包括设备驱动程序、文件系统和其他关键的系统组件用户模式（Ring 3）用户模式下的代码没有直接访问硬件和内存的权限。用户模式下的组件包括应用程序、编译器和其他非关键的系统组件。用户模式下的代码通过系统调用来与内核模式下的代码进行交互操作系统的实现方式操作系统的实现方式可以分为微内核架构和宏内核架构两种：微内核架构微内核架构将操作系统的核心功能作为独立的进程运行，并通过进程间通信（IPC）机制与其他进程进行交互。这种架构的优势在于可扩展性和灵活性，但也可能导致性能开销较大。Unix和Mach是微内核架构的代表宏内核架构宏内核架构将操作系统的所有功能都集成在一个单一的进程中。这种架构的优势在于性能较高，但可扩展性和灵活性可能较差。Windows和Linux是宏内核架构的代表