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操作系统

操作系统

操作系统是计算机系统的重要组成部分，是整个计算机系统的核心。它管理系统中的所有软硬件资源，控制计算机的工作流程。它在计算机系统中处于裸机与应用层之间，对下直接与硬件接口，操纵硬件的... 详情>

类别： 学历课程
模式：免费课程
制作机构：江南大学

课程大纲

第一课

操作系统原理

第一章绪论

1.1 存储程序式计算机

1.1 存储程序式计算机

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

第一课

第一课.html

第一章　绪论

第一节　存储程序式计算机

第二节　操作系统的形成和发展

第三节　操作系统的基本概念

第四节　操作系统的特性及其解决的基本问题

第二课

第二课.html

第三课

第三课.html

第四课

第四课.html

第五课

第五课.html

第二章　操作系统的逻辑结构

第一节　概述

第二节　基本硬件结构

第三节　系统核心

第四节　核外各层

第六课

第六课.html

第七课

第七课.html

第八课

第八课.html

第二课

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

1.2 操作系统的形成和发展

第九课

第九课.html

第十课

第十课.html

第三章　用户界面

第一节　用户工作环境

第二节　操作系统的用户界面

第三节　系统功能调用

第四节　图形化的用户界面

第十一课

第十一课.html

第十二课

第十二课.html

第十三课

第十三课.html

第十四课

第十四课.html

第四章　并发处理

第一节　并发活动——进程的引入

第二节　进程概念

第三节　进程控制

第四节　进程的相互制约关系

第五节　进程互斥

第六节　信号灯和P、V操作

第七节　进程同步

第八节　进程通信

第九节　线程

第十五课

第十五课.html

第三课

1.3 操作系统的基本概念

1.3 操作系统的基本概念

1.3 操作系统的基本概念

1.3 操作系统的基本概念

1.3 操作系统的基本概念

1.3 操作系统的基本概念

1.4 操作系统的特性及其应解决的基本问题

1.4 操作系统的特性及其应解决的基本问题

1.4 操作系统的特性及其应解决的基本问题

第十六课

第十六课.html

第十七课

第十七课.html

第十八课

第十八课.html

第十九课

第十九课.html

第二十课

第二十课.html

第四课

第二章操作系统的逻辑结构

2.1 概述

2.1.1 操作系统虚拟机

操作系统虚拟机

2.1.2 操作系统的逻辑结构

2.2.1 处理机的状态及特权指令

处理机的状态及特权指令

机器状态的转换

2.2.2 存储器

多级存储存储器体系

多级存储存储器体系1

2.2.3 实时时钟

实时时钟

2.2.4 中断与俘获

中断与俘获

第二十一课

第二十一课.html

第二十二课

第二十二课.html

第二十三课

第二十三课.html

第二十四课

第二十四课.html

第五章　资源分配与调度

第一节　资源管理概述

第二节　资源分配机制

第三节　资源分配策略

第四节　死锁

第二十五课

第二十五课.html

第二十六课

第二十六课.html

第二十七课

第二十八课

第二十八课.html

第六章　处理机调度

第一节　处理机的多级调度

第二节　作业调度

第三节　进程调度

第四节　线程调度

第五课

(三)中断进入

(三)中断进入(续)

3.中断响应

4.向量中断(续1)

4.向量中断(续2)

4.向量中断(续3)

两类不同的中断机制

(四)中断处理

中断处理过程

中断服务内容

2.3 系统核心

2.4 核外各层

第二十九课

第二十九课.html

第三十课

第三十课.html

第三十一课

第三十一课.html

第三十二课

第三十二课.html

第三十三课

第三十三课.html

第七章　主存管理

第一节　主存共享特征

第二节　主存管理的功能

第三节　分区存储管理

第四节　页式存储管理

第五节　段式系统

第六节　段页式存储管理

第三十四课

第三十四课.html

第三十五课

第三十五课.html

第六课

第三章用户界面

3.1 用户工作环境

3.1.2 系统生成和系统启动

初始引导程序、ROM、装配程序、引导块

3.1.3 运行一个用户程序的过程

3.1.3 运行一个用户程序的过程(续)

3.2 操作系统的用户界面

3.2 操作系统的用户界面(续)

3.2.2 操作系统提供的用户界面

(一)操作命令

第三十六课

第三十六课.html

第三十七课

第三十七课.html

第三十八课

第三十八课.html

第三十九课

第三十九课.html

第八章　输入／输出管理

第一节　输入／输出管理概念

第二节　缓冲技术

第三节　设备分配

第四节　输入／输出控制

第四十课

第四十课.html

第七课

3.3 系统功能调用

3.3.1 系统调用实现

3.4 图形化的用户界面

第四章并发处理

4.1 并发活动－－进程的引入

4.1.1 程序的顺序执行

(三)顺序程序的特点

4.1.2 程序的并发执行

程序的并发执行(续)

4.1.3 并发执行实例－－誊抄

（二）并发程序的誊抄方案（方案二）

（三）并发程序的誊抄方案（方案三）

第四十一课

第四十一课.html

第四十二课

第四十二课.html

第四十三课

第四十三课.html

第九章　文件系统

第一节　文件系统的概念

第二节　文件的逻辑组织与存取方法

第三节　文件的物理结构

第四节　文件存储空间的管理

第五节　文件目录

第六节　共享与安全

第七节　文件的完整性

第八节　文件操作

第四十四课

第四十四课.html

第四十五课

第四十五课.html

第四十六课

第四十六课.html

第八课

（三）并发程序的誊抄方案

（三）并发程序的誊抄方案(1)

4.1.4 与时间有关的错误

与时间有关的错误(1)

与时间有关的错误(2)

与时间有关的错误

4.1.5 并发程序的特点

（二）程序与计算不再一一对应

4.1 进程概念

进程的定义

第四十七课

第四十七课.html

第四十八课

第四十八课.html

第九课

4.2.2 进程的类型

4.2.3 进程的状态

(二)进程状态变迁图

4.2.4 进程的描述－－进程控制块

进程控制块

第十课

通信信息

4.3 进程控制

4.3.2 进程创建

算法

4.3.3 进程撤销

4.3.4 进程等待

4.3.5 进程唤醒

算法 wakeup

4.3.6 进程延迟

第十一课

delay的功能

假定有一个进程需要延迟clock_ticks=8

续

(二)延迟唤醒进程

4.4 进程的相互制约关系

２、由程序自行使用

4.4.2 进程合作

4.5 进程互斥

4.5.1 进程互斥的概念

例

B进程释放打印机的过程：

第十二课

B进程释放打印机的过程：

为了禁止两个进程同时进入临界区，应遵循下述准

4.5.2 锁和上锁、开锁操作

算法 lock

解决忙等待问题

算法 unlock1

4.5.3 用上锁原语和开锁原语实现进程互斥

程序 task1

4.6 信号灯和p 、v操作

4.6.1 信号灯的概念

4.6.2 p、v操作

算法 p

v(s)操作的主要动作

算法 v

第十三课

4.6.3 用信号灯实现进程互斥

程序 task2

4.7 进程同步

4.7.1同步的概念

程序 task3

程序 task3(续)

同步问题（1）

同步问题（2）

第十四课

例：

例：(续1)

例：(续2)

例：(续3)

程序 task5

程序 task5(续)

4.7.4 生产者--消费者问题

生产者--消费者问题

程序 prod-cons

程序 prod-cons(续)

第十五课

4.8 进程通信

4.8.2 消息缓冲通信

消息缓冲通信

(一)发送原语

算法 send

(二)接收原语

算法 receive

4.9 线程

线程(1)

线程(2)

4.9.2 线程的特点与状态

(二)线程的状态及变迁

５、终止

第十六课

第五章资源分配与调度

5.1 资源管理概述

5.1.1 资源管理的目的和任务

5.1.2 资源的分类方法

5.1.3 资源管理的机构和策略

第十七课

5.2 资源分配机制

5.2.2 资源信息块

资源信息块

5.3 资源分配策略

实施分配时机：

5.3.2 先请求先服务

第十八课

5.3.3 优先调度

优先调度

5.3.4 针对设备特性的调度

移臂优化

块访问优化

5.4 死锁

(二)设备共享

第十九课

生产者－－消费者问题

死锁

5.4.2 死锁的起因

死锁的起因

产生死锁的原因

产生死锁的原因(续)

产生死锁的四个必要条件：

第二十课

5.4.3 解决死锁问题的策略

(二)系统状态分析

系统状态分析(1)

系统状态分析(2)

系统状态分析(3)

5.4.4 死锁的预防

第二十一课

5.4.5 死锁的避免

死锁的避免(1)

死锁的避免(2)

5.4.6 死锁的检测与恢复

第二十二课

第六章处理机调度

6.1处理机的多级调度

(二)多任务操作系统中的处理机调度

6.2 作业调度

作业的状态

6.2.2 作业调度的功能

6.2.3 作业控制块

6.2.4 调度性能的衡量

第二十三课

6.2.5 作业调度算法

(二)短作业优先调度算法

(三)响应比高者优先调度算法

(四)优先调度算法

6.3 进程调度

调度⁄分派结构

第二十四课

6.3.2 进程调度的功能

处理机调度时机

6.3.3 调度方式

6.3.4 调度用的进程状态变迁图

调度用的进程状态变迁图

第二十五课

6.3.5 进程优先数调度算法

6.3.6 循环轮转调度

6.3.7 多重时间片循环调度

6.4 线程调度

第二十六课

第七章主存管理

7.1 主存共享特征－－空间分片

7.2 主存管理的功能

7.2.1 虚拟存储器

7.2.2 主存映射

(二)地址映射方式

第二十七课

(二)地址映射方式

３、动态地址映射

动态地址映射能满足以下目标：

7.2.3 程序的逻辑组织

7.2.4 主存分配

7.2.5 存储保护

第二十八课

7.3 分区存储管理

动态分区存储管理方案中的初始分区分配

动态分区存储管理方法中的分区的释放

7.3.1 概述(续)

7.3.2 用基址寄存器实现动态地址映射

7.3.3 分区分配机构

主存分布-自由主存队列

7.3.4 分区的分配与回收

（一）分配一个主存块

算法 getmb（续）

第二十九课

（二）回收一个主存块

２、分区回收的实现

算法 relmb(续)

7.3.5 几种基本的放置策略

（一）首次适应算法

首次适应算法的自由主存队列

（二）最佳适应算法

最佳适应算法的自由主存队列

空闲区按其大小递减的顺序链在一起。

最坏适应算法的自由主存队列

算法优劣的标准

第三十课

算法优劣的标准

首次适应算法

最坏适应算法

最佳适应算法

7.3.6 碎片问题及拼接技术

拼接技术的缺点

7.4 页式存储管理

页式系统需解决如下问题：

第三十一课

7.4.2 页式地址变换

分页映像存储

(二）虚地址结构

（三）页式地址变换

(四)联想存储器

第三十二课

7.4.3 请调策略

请求分页映像存储

请求分页映像存储(续)

表

7.4.4 淘汰策略

第三十三课

7.4.5 几种置换算法

（二）先进先出算法（FIFO算法）

算法实现二：

(三)最久未使用淘汰算法（LRU算法）

LRU近似算法

第６页需要调入

第三十四课

（四）最不经常使用淘汰算法（LFU算法）

7.4.6 页式系统的存储分配

(三)作业块表（jbt表）

(四)分配算法

7.4.7 工作集模型

页面失效率与页面数的关系

(二)工作集

第三十五课

7.5 段式系统

7.5.2 段式地址变换

段式地址变换由段表（smt）来实现。

段表地址寄存器

段式地址变换的步骤：

7.5.3 扩充段表的功能

段的共享

页式地址变换和段式地址变换的区别：

7.6 段页式存储管理

段页式地址变换及段表、页表与主存关系

第三十六课

第八章输入⁄输出管理

8.1 输入⁄输出管理概念

8.1.2 设计目标

8.1.3 输入输出管理功能

8.1.4 设备独立性

第三十七课

(二)设备独立性的实现

进程的设备信息和逻辑设备描述器

(三)设备独立性的优点

8.1.5 设备控制块

8.2 缓冲技术

8.2.2 双缓冲

第三十八课

图

8.2.3 环形缓冲

8.2.4 缓冲池

缓冲区自动管理系统

缓冲区

对队列的的操作：

队列实施管理

第三十九课

8.3 设备分配

(二)I⁄O设备分配算法

8.3.2 独享分配

8.3.4 虚拟设备技术

第四十课

虚拟设备

虚拟技术

8.3.5 慢速字符设备的分配

（二）分配程序

8.4 输入⁄输出控制

(一)循环测试I⁄O方式

(二)I／O中断方式

数据输入步骤(续 )

第四十一课

（三）通道方式

通道方式(图)

(四)DMA方式

DMA方式下进行数据输入的步骤：

8.4.2 输入输出控制功能

8.4.3 输入输出控制接口程序

算法 doio

8.4.4 设备处理进程

Process io（续）

第四十二课

第九章文件系统

9.1 文件系统的概念

9.1.2 文件

2、文件的分类

按文件流向又可以分为三类：

（二）文件名及文件属性

9.1.3 文件系统

第四十三课

对文件系统的基本要求：

9.2 文件的逻辑组织与存取方法

9.2.2 文件的逻辑结构和存取方法

（二）存取方法

9.3 文件的物理结构

第四十四课

9.3.1 连续文件

9.3.2 串连文件

(一)串联文件结构

（二）串联文件的处理

２、一个逻辑记录对应几个物理块

３、一个物理块有几个逻辑记录

图

（三）一种具有双向查找能力的串联文件结构

（三）一种具有双向查找能力的串联文件结构

9.3.3 文件映照

第四十五课

9.3.4 随机文件

（二）索引结构－索引文件

索引文件在存储区占两个区

（三）计算寻址结构－散列文件

9.3.5 文件物理结构比较

文件物理结构比较

9.4 文件存储空间的管理

9.4.2 空闲块链

9.4.3 位示图(续)

第四十六课

9.4.4 分配策略

9.5 文件目录

（二）文件目录的内容

9.5.2 一级文件目录

9.5.3 二级文件目录

9.5.4 多级文件目录

多级文件目录(1)

多级文件目录(2)

第四十七课

9.6 共享与安全

文件共享与安全性的关系

9.6.2 建立“当前目录”实现文件共享

9.6.3 采用“链接技术”实现文件共享

9.6.4 存取权限的类型及其验证的方法

(一)访问控制矩阵

访问控制矩阵特点

(二)存取控制表

存取控制表

第四十八课

存取控制表地实现

(三)用户权限表

(四)口令

(五)密码

9.7 文件的完整性

文件系统的恢复

9.8 文件操作

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授课教师

: 蔡明详情

蔡明，男，汉，1962年3月出生。最高学历本科，最高学位学...

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