西安交通大学操作系统原理课件第三章

西安交通大学操作系统原理课件第三章目录CONTENTS•进程管理•内存管理•文件系统•输入输出系统01进程管理进程概念010203进程定义进程特征进程与程序的关系进程是程序的一次执行，是系统动态性、独立性、制约性、有序程序是静态的，进程是动态的；进行资源分配和调度的基本单位性程序是永存的，进程是暂时的；程序是独立的，进程是相关的进程状态就绪状态运行状态进程已获得除CPU之外的其他所需资进程占用CPU，执行指令源，等待分配CPU阻塞状态终止状态进程等待某个条件成立或某个资源到进程执行完毕或异常结束来才能继续执行进程控制创建与终止挂起与激活通过系统调用创建新进程，终将进程从内存移到外存或从外止已存在的进程存移到内存阻塞与唤醒进程切换进程因等待资源而自动进入阻中断当前正在执行的进程，转塞状态，等待条件满足后被唤而执行新进程醒02内存管理内存概念内存容量指计算机中可用的物理存储空间的大小，通常以字内存节（Byte）为单位计算机中用于存储数据和指令的物理空间，分为随机存取存储器（RAM）和只读存储内存地址器（ROM）计算机中每个数据项都有一个唯一的地址，用于标识该数据项在内存中的位置内存分配静态内存分配在程序编译时分配内存，通常在程序的声明部分进行动态内存分配在程序运行时根据需要分配内存，通过指针和内存管理函数实现内存碎片动态分配的内存通常是不连续的，导致内存碎片的产生，影响内存的利用率内存保护内存保护机制操作系统提供内存保护机制，确保每个进程只能访问自己的内存空间，防止非法访问和数据冲突内存越界指访问了不应该访问的内存区域，可能导致程序崩溃、数据损坏或安全漏洞段式保护将内存分为不同的段，每个段有不同的访问权限，通过段式保护机制实现内存的保护03文件系统文件概念文件文件是存储在外部介质上的一组相关信息的集合1文件名文件名是用来标识文件的符号，由用户自定义2文件类型根据文件的内容和用途，可以将文件分为不同的3类型，如文本文件、图像文件、音频文件、视频文件等文件结构顺序文件顺序文件是按照文件中元素的顺序进行存储和访问的文件索引文件索引文件是一种通过建立索引表来快速访问文件的文件结构散列文件散列文件是一种通过将元素的关键字哈希到文件中相应的位置来存储和访问文件的文件结构文件访问控制访问控制列表访问控制列表是一种常见的访问控制机制，它通过将用户或用户组与相应的权限相关联来实现对文件的访问控制权限类型常见的权限类型包括读权限、写权限、执行权限等04输入输出系统输入输出概念输入输出系统01输入输出系统是计算机系统中负责与外部设备进行交互的子系统，实现数据的输入、输出和处理数据传输方式02数据传输方式包括串行和并行两种，其中并行传输指同时传输多个数据位，而串行传输则是一个接一个地传输数据位数据处理方式03数据处理方式包括实时的和非实时的两种，实时处理要求数据传输和处理的速度足够快，以满足外部设备的实时需求输入输出设备输入设备输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等，用于将用户输入的数据传输给计算机输出设备输出设备包括显示器、打印机、音响等，用于将计算机处理后的数据输出给用户存储设备存储设备包括硬盘、U盘、光盘等，用于存储数据和程序输入输出控制方式程序查询方式程序查询方式是指程序通过读取设备的状态寄存器来查询设备的状态，从而控制设备的输入输出操作中断方式中断方式是指当设备完成一项任务后，通过中断信号通知CPU，CPU再通过读取设备的状态寄存器来获取设备的状态和控制信息DMA（Direct MemoryAccess）方式DMA方式是指设备与内存之间直接进行数据交换，不需要CPU的参与，从而提高数据传输的效率。