2024版年度《操作系统》PPT课件

第一章 操作系统概述

1.1 什么是操作系统？

操作系统（Operating System, OS）是计算机系统中最基础、最重要的软件之一。它负责管理计算机硬件与软件资源，为用户和应用程序提供一个高效、稳定的运行环境。

1.2 操作系统的功能

- 进程管理：调度和控制程序的执行。

- 内存管理：分配和回收内存空间。

- 文件管理：组织、存储和检索数据。

- 设备管理：协调外部设备的使用。

- 用户接口：提供人机交互的界面。

1.3 操作系统的分类

根据应用场景和功能特点，操作系统可以分为多种类型，如：

- 批处理系统

- 分时系统

- 实时系统

- 网络操作系统

- 分布式操作系统

第二章 进程与线程

2.1 进程的概念

进程是程序的一次执行过程，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。每个进程都有独立的地址空间和资源。

2.2 进程的状态与转换

进程在运行过程中会经历多种状态，包括：

- 就绪态：等待被调度执行。

- 运行态：正在占用CPU执行。

- 阻塞态：等待某些事件完成（如I/O操作）。

这些状态之间可以通过调度和事件触发相互转换。

2.3 线程的概念

线程是进程中的一个执行单元，多个线程共享同一进程的资源。相比进程，线程的创建和切换开销更小，适合并发任务的处理。

第三章 内存管理

3.1 内存的基本概念

内存是计算机中用于临时存储数据和程序的硬件组件。操作系统需要合理分配和管理内存，以提高系统效率。

3.2 分页与分段

- 分页机制：将内存划分为固定大小的块（页面），便于管理和分配。

- 分段机制：按逻辑单位划分内存，更符合程序结构。

3.3 虚拟内存技术

虚拟内存是一种通过硬盘扩展物理内存的技术，使得程序可以使用比实际物理内存更大的地址空间。

第四章 文件系统

4.1 文件的基本概念

文件是存储在磁盘上的数据集合，具有名称、内容和属性等信息。

4.2 文件系统的结构

常见的文件系统结构包括：

- 树形结构

- 索引结构

- 哈希结构

4.3 文件的操作与管理

操作系统提供了多种文件操作命令，如创建、删除、读取、写入、重命名等。

第五章 系统安全与保护

5.1 安全机制的重要性

随着信息技术的发展，系统安全问题日益突出。操作系统需要具备完善的保护机制，防止未经授权的访问和恶意攻击。

5.2 用户权限管理

通过设置不同的用户权限，可以限制用户对系统资源的访问，保障系统稳定运行。

5.3 防火墙与杀毒软件

现代操作系统通常集成了防火墙和杀毒功能，以增强系统的安全性。

结语

本年度《操作系统》课程内容涵盖了操作系统的核心原理与关键技术，旨在帮助学生全面理解操作系统的工作机制，并为后续学习计算机相关知识打下坚实基础。

如需进一步扩展章节内容或添加图表、案例分析等内容，欢迎继续提问！