操作系统功能ppt课件.ppt

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它的主要任务是管理和协调计算机硬件资源，以提供高效、安全、易用的服务。本文将详细探讨操作系统的主要功能，包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理以及作业管理，并重点阐述存储器管理和处理机管理的细节。 操作系统在多道程序环境下起到关键作用，它需要对处理机、存储器、设备、文件和作业进行有效管理，以确保系统的稳定运行。处理机管理是操作系统的核心功能之一，它涉及对处理机的分配、控制和调度。处理机管理的目的是让多个进程可以并发执行，提高系统效率。这一过程包括创建进程、控制进程的执行状态（如就绪、运行、等待）、进程同步（确保进程间有序交互）和进程通信（使得进程间可以交换信息）。调度则是处理机管理的关键环节，通过不同的调度算法决定哪个进程应该获取CPU执行权。 存储器管理则专注于内存资源的有效利用和保护。内存分配是其首要任务，分为静态分配和动态分配。静态分配在作业装入时确定内存空间，而动态分配则允许程序根据需要动态扩展内存。内存分配需要数据结构来跟踪内存使用情况，并通过特定算法进行分配。同时，内存回收功能确保不再使用的内存得到释放，防止内存浪费。内存保护机制防止了进程之间的干扰，通过设置界限寄存器和硬件支持的越界检查，确保每个进程只能在其指定的内存区域内执行。地址映射功能解决了程序的逻辑地址与内存的物理地址之间的转换问题，使得程序可以在不同位置的内存中运行。内存扩充技术，如虚拟存储，通过逻辑上扩大内存容量，使得用户感觉可用内存远超实际物理内存。 除了处理机管理和存储器管理，操作系统还负责设备管理，优化I/O操作，提高设备利用率，同时提供缓冲、设备独立性等机制。文件管理确保数据的持久化存储，提供了文件的创建、删除、读写、保护等功能，同时也维护文件系统的层次结构。作业管理则涉及作业的提交、排队、调度和终止，为用户提供透明的作业执行环境。 操作系统通过用户接口，如命令行、程序接口和图形用户界面，使得用户能够方便地与系统交互。用户接口的设计直接影响了系统的易用性和效率。 操作系统是一个复杂的系统，它通过精心设计的管理机制，使得硬件资源能够被有效地分配和利用，同时保障了用户程序的安全和便捷性。理解操作系统的核心功能对于理解和优化系统性能至关重要。