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操作系统(北邮版).rar

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简介:
《操作系统(北邮版)》是一本由北京邮电大学编著的操作系统课程教材,内容涵盖进程管理、内存分配、文件系统等核心概念和技术。 操作系统是计算机科学中的核心课程之一,它负责管理和控制计算机硬件与软件资源,并为用户提供高效便捷的接口。北京邮电大学(北邮)的操作系统课程涵盖了基本概念、设计原理以及实现技术等多方面内容,旨在帮助学生深入理解操作系统的运行机制。 一、概述 操作系统是计算系统的基础部分,管理处理器、内存和输入输出设备等多种资源以支持并行任务执行。它通常包括内核、用户接口、系统调用及驱动程序等多个组件。 二、进程管理 在操作系统中,进程被定义为程序的动态实例。该领域涵盖创建和撤销进程的过程以及同步与通信等方面的内容。调度算法如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)等用于决定哪些进程获得CPU时间;同时还需要解决多任务环境下的死锁问题。 三、内存管理 内存管理系统涉及虚拟地址空间、分页机制及段式存储模型等多种技术,它们共同作用以提高资源利用率和保护程序的安全性。例如,通过将逻辑地址映射到物理地址可以实现更大的可寻址范围,并且能够更灵活地分配与回收内存。 四、文件系统 操作系统中的文件系统负责数据的组织、命名及存取规则等任务。常见的有FAT、NTFS以及EXT系列格式;此外还包括权限控制机制和磁盘调度策略等内容。 五、设备管理 此部分关注于输入输出操作,包括设备分配与缓冲区处理等功能。直接内存访问(DMA)技术提高了数据传输效率,而中断则是硬件与CPU之间通信的关键手段之一。 六、网络及分布式系统 随着互联网的发展,此类操作系统变得越来越重要。它们支持网络通讯和资源共享等特性,并且需要解决并发性问题以及保证系统的稳定性。 七、安全性与权限管理 操作系统必须确保其内部数据的安全性和完整性,防止未经授权的访问或恶意攻击行为的发生。为此设置了相应的安全措施如访问控制策略及日志记录功能。 八、实时系统 此类系统强调对时间敏感任务的支持能力,在航空航天和工业自动化领域具有广泛应用前景;它们通常采用优先级调度机制并提供硬/软两种类型的响应级别选择。 九、设计与实现 操作系统的设计过程涉及到高级语言编程、汇编指令集以及硬件接口等多方面知识。内核架构可以是微内核(μK)、宏内核或混合型结构类型之一。 十、发展趋势 现代操作系统的开发正朝着更加智能化、安全性更高且易于使用的方向前进;例如在云计算和物联网等领域中就面临新的挑战与机遇。 通过北京邮电大学的操作系统课程学习,学生可以掌握以上核心概念和技术知识,为其未来的研究及职业生涯奠定坚实的基础。

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    《操作系统(北邮版)》是一本由北京邮电大学编著的操作系统课程教材,内容涵盖进程管理、内存分配、文件系统等核心概念和技术。 操作系统是计算机科学中的核心课程之一,它负责管理和控制计算机硬件与软件资源,并为用户提供高效便捷的接口。北京邮电大学(北邮)的操作系统课程涵盖了基本概念、设计原理以及实现技术等多方面内容,旨在帮助学生深入理解操作系统的运行机制。 一、概述 操作系统是计算系统的基础部分,管理处理器、内存和输入输出设备等多种资源以支持并行任务执行。它通常包括内核、用户接口、系统调用及驱动程序等多个组件。 二、进程管理 在操作系统中,进程被定义为程序的动态实例。该领域涵盖创建和撤销进程的过程以及同步与通信等方面的内容。调度算法如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)等用于决定哪些进程获得CPU时间;同时还需要解决多任务环境下的死锁问题。 三、内存管理 内存管理系统涉及虚拟地址空间、分页机制及段式存储模型等多种技术,它们共同作用以提高资源利用率和保护程序的安全性。例如,通过将逻辑地址映射到物理地址可以实现更大的可寻址范围,并且能够更灵活地分配与回收内存。 四、文件系统 操作系统中的文件系统负责数据的组织、命名及存取规则等任务。常见的有FAT、NTFS以及EXT系列格式;此外还包括权限控制机制和磁盘调度策略等内容。 五、设备管理 此部分关注于输入输出操作,包括设备分配与缓冲区处理等功能。直接内存访问(DMA)技术提高了数据传输效率,而中断则是硬件与CPU之间通信的关键手段之一。 六、网络及分布式系统 随着互联网的发展,此类操作系统变得越来越重要。它们支持网络通讯和资源共享等特性,并且需要解决并发性问题以及保证系统的稳定性。 七、安全性与权限管理 操作系统必须确保其内部数据的安全性和完整性,防止未经授权的访问或恶意攻击行为的发生。为此设置了相应的安全措施如访问控制策略及日志记录功能。 八、实时系统 此类系统强调对时间敏感任务的支持能力,在航空航天和工业自动化领域具有广泛应用前景;它们通常采用优先级调度机制并提供硬/软两种类型的响应级别选择。 九、设计与实现 操作系统的设计过程涉及到高级语言编程、汇编指令集以及硬件接口等多方面知识。内核架构可以是微内核(μK)、宏内核或混合型结构类型之一。 十、发展趋势 现代操作系统的开发正朝着更加智能化、安全性更高且易于使用的方向前进;例如在云计算和物联网等领域中就面临新的挑战与机遇。 通过北京邮电大学的操作系统课程学习,学生可以掌握以上核心概念和技术知识,为其未来的研究及职业生涯奠定坚实的基础。
  • 课程课件
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    《北邮操作系统课程课件》是北京邮电大学为计算机专业学生设计的操作系统教学材料,内容涵盖操作系统基本原理、进程管理、内存管理等核心知识。 操作系统 北邮 课件 操作系统 北邮 课件 操作系统 北邮 课件
  • 【官方】2019年计科课程讲义
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    本资源为2019年北京邮电大学计算机科学与技术专业操作系统课程官方讲义,涵盖操作系统的原理、设计及实现等内容。 操作系统是计算机科学中的核心课程,它管理并控制计算机硬件与软件资源,为用户提供高效、便捷的服务。2019年北京邮电大学的计算机科学(计科)操作系统课件,无疑是深入理解这一关键领域的宝贵资料。 以下是根据这些信息推测出的一些关键知识点: 1. **操作系统概述**:课程可能会介绍操作系统的定义、分类及其在计算机系统中的作用。这包括批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统和分布式操作系统等不同类型的概述。 2. **进程管理**:进程是操作系统中执行程序的实例,课件可能涵盖进程的概念、生命周期、状态转换以及同步与通信机制(如信号量、管程及消息传递)。 3. **线程与多核处理**:随着多核处理器的普及,了解如何创建和销毁线程,并掌握其调度策略成为理解性能优化的关键。这部分内容会涉及不同环境下的线程管理技术。 4. **内存管理**:课件可能会讲解分页、分段及虚拟内存等概念,介绍页面替换算法(如LRU、FIFO)以帮助学生了解如何高效地分配和回收内存资源。 5. **文件系统**:课程会讨论组织存储与检索数据的结构。内容包括文件权限设置、目录设计以及日志型文件系统的优点。 6. **设备管理**:这涉及输入输出(IO)管理和中断处理机制,如DMA技术及驱动程序开发等主题。 7. **调度与死锁**:进程调度决定了哪些任务可以使用CPU资源。课程将涵盖不同的策略和解决死锁问题的方法。 8. **安全与保护**:操作系统需确保用户对资源的访问权限得到控制,并防止未经授权的行为发生,这包括访问控制系统、审计机制等。 9. **网络操作系统**:这部分内容会介绍为用户提供网络服务的功能,如TCP/IP模型及Socket编程技术的应用场景。 10. **分布式系统**:随着计算需求的增长,了解如何使分布于不同位置的资源协同工作变得至关重要。课程将探讨一致性算法(例如Paxos、Raft)以及云计算平台(如Hadoop和Spark)。 以上知识点构成了操作系统学习的基础框架,通过这些内容的学习,学生能够更好地理解计算机系统的工作原理,并为后续的专业发展打下坚实基础。北京邮电大学作为中国顶尖的信息科技学府之一,在这方面提供了深入且全面的教学资源。
  • 电大学实验报告
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    《北京邮电大学操作系统实验报告》记录了学生在操作系统课程中完成的一系列实践任务与研究项目,内容涵盖了进程管理、内存分配和文件系统等核心概念的实际操作。 北京邮电大学操作系统实验报告涵盖了三个部分:第一组基本实验、第二组Linux内核以及第三组进程管理,并包含相关代码。
  • 电大学课程讲义
    优质
    《北京邮电大学操作系统课程讲义》是为计算机专业本科生设计的教学资料,系统介绍了操作系统的原理、结构及实现技术,并辅以实例和习题,旨在帮助学生深入理解与掌握相关知识。 这篇内容将深入探讨北邮操作系统课件所涵盖的核心知识点,这些知识点与《操作系统概念》英文第七版紧密关联,旨在帮助学习者全面理解操作系统的原理和实践。 首先,《操作系统概念》是介绍操作系统理论的基础读物。该书详细介绍了操作系统的本质、历史背景以及设计目标,并阐述了其在计算机系统中的角色。读者会了解到操作系统是如何协调硬件资源,为用户提供服务,并管理多任务运行的。 接着,进程管理是操作系统的一个重要部分。这部分内容涵盖了进程的概念和生命周期,包括创建、销毁、调度和通信等过程。同时还会讲解线程及其在现代操作系统中提高效率的应用方式。 内存管理也是关键主题之一,它涉及如何有效地分配、回收以及保护内存资源。学习者将了解虚拟内存的工作原理,页表与段表的运作机制,掌握分页及分段技术以实现高效的内存使用策略。 文件系统则是处理数据存储和组织的核心模块。这部分内容讨论了文件结构、目录管理、读写操作方法,还有备份和恢复策略等重要议题。理解这些概念对于优化数据存取速度并保障信息安全至关重要。 设备管理部分主要关注操作系统与硬件之间的交互过程,包括输入输出(IO)控制器的使用规则、中断处理机制以及直接内存访问技术的应用实例,并探讨缓冲区管理和设备驱动程序的设计方法。 并发与同步问题在多任务环境下尤为突出。这部分内容介绍了信号量、管程和条件变量等常见同步工具,并讨论了避免死锁发生的策略,帮助解决执行过程中可能出现的竞争状况及资源冲突现象。 对于复杂的死锁情况分析,则需要学习者理解其产生的四个必要条件以及各种检测与预防算法的实施方法。 磁盘IO管理则涉及到对磁盘物理结构的理解、调度算法的应用以及文件在存储介质上的组织形式。这部分知识有助于优化磁盘性能和提高数据存取速度。 操作系统的演化历程从早期批处理系统发展到现代分布式环境,并展望了云计算及物联网操作系统的发展趋势,让学习者了解技术进步的方向与挑战。 最后,《Linux简介》和《Windows操作系统》两部分则展示了这两种主流操作系统的基本架构、命令行使用方法以及系统调用等特性,帮助读者将理论知识应用于实践操作中。 通过这些全面且深入的学习资源,北邮的操作系统课件不仅涵盖了基本概念的讲解,还提供了实际应用与问题解决的方法指导。这使得学习者能够建立起坚实的操作系统理论基础,并具备处理现实世界中的技术难题的能力。
  • 电大学课程讲义
    优质
    《北京邮电大学操作系统课程讲义》是为计算机科学与技术专业本科生设计的教学资料,系统地介绍了操作系统的原理、结构和功能,并结合实例讲解了现代操作系统的关键技术和实现方法。 操作系统是计算机科学中的核心课程之一,它负责管理计算机硬件资源,并协调多个并发执行的程序以提供高效且安全的服务给用户。北邮的操作系统课件为深入学习这一领域提供了宝贵的资料,尤其适合准备考研的学生进行复习使用。该课件由13个章节组成,涵盖了操作系统的核心概念和技术。 第一章《操作系统引论》介绍了操作系统的起源、发展和基本功能,并阐述了它在计算机系统中的地位与作用。本章可能涉及不同类型的操作系统,如批处理、分时、实时及网络操作系统等,以及它们的主要组成部分。 第二章《操作系统结构》探讨了操作系统的整体架构,包括单体式、微内核式、层次式和客户-服务器模型,并讲解了设计原则和技术实现方法,例如模块化、抽象化与虚拟化技术。 第三章《进程》介绍了程序并发执行的基础知识。本章节详细解释了进程的定义及其状态转换过程;同时分析了进程间通信以及同步互斥问题。其中关键内容包括不同类型的调度策略如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)和基于优先级的方法。 第五章《CPU调度》深入探讨如何有效地分配处理器资源,可能涵盖抢占式与非抢占式的区别及多级反馈队列等高级算法的应用场景。 第八章《主存管理》则聚焦于计算机内存资源的管理和优化策略。本章节详细介绍了内存分配、回收机制以及地址映射和页面替换算法等内容,并具体讲解了如页式、段式或段页式存储技术及其相关LRU(最近最少使用)与OPT(最佳)等置换准则。 第九章《虚拟内存》进一步探讨扩展的内存管理话题,引入了虚拟地址空间的概念并解释如何利用交换及分页机制解决物理内存不足的问题。 第十和第十一章节分别关注于文件系统实现和技术接口。这两个部分详细讲解了数据组织结构、输入输出操作、目录管理和权限控制等方面的知识点。 最后,在第十三章《输入输出系统》中,学生将学习设备管理的相关内容,包括I/O控制系统(如中断处理机制、直接内存访问DMA及轮询方式)、缓冲技术以及驱动程序设计等核心议题。 通过这些章节的学习,学生们可以全面理解操作系统的工作原理,并为后续深入研究或实际开发奠定坚实的基础。对于准备参加研究生入学考试的学生而言,掌握上述知识点是取得优异成绩的关键因素之一。
  • 电大学实验报告
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    本实验报告为北京邮电大学操作系统课程设计,涵盖了进程管理、内存分配与调度算法等核心内容,旨在加深学生对操作系统的理解和实践能力。 ### 北邮操作系统实验报告 #### 实验1.2 虚拟机VM软件安装 **实验目的:** - 在配备Windows操作系统的主机上安装虚拟机软件,并进行BIOS设定,对硬盘分区及格式化。 - 目标是在单一物理机上模拟出多种操作系统运行环境。 - 进一步理解和掌握虚拟机概念。 **实验内容:** 1. **准备阶段:** - 获取所需的安装介质。 - 熟悉虚拟机软件的基本操作步骤。 2. **安装过程(以Vmware为例):** - 安装Vmware并输入序列号。 - 创建新的虚拟机,选择自定义模式,并指定操作系统为Linux发行版。 - 设置虚拟机名称及配置文件位置。 - 配置虚拟机的内存大小。 - 网络连接使用默认设置。 - 设定磁盘时选择与主机共享物理硬盘或创建一个新硬盘映像。 - 指定ISO文件并完成安装过程,使系统从光驱启动。 3. **实验结果:** - 成功在虚拟机环境中安装Linux操作系统。 - 实现了在同一台物理机上运行多个操作系统的环境。 --- #### 观察Linux行为 **实验目的:** - 理解和学习Linux内核、进程及其资源管理的重要特性。 - 使用`proc`文件系统接口编写程序,检查反映机器负载、CPU利用率等关键指标的内核状态信息。 - 掌握使用`proc`文件系统作为监控机制的方法。 **实验内容:** - 编写程序来获取以下Linux系统的各项数据: - CPU类型和型号 - 使用的Linux版本及编译器版本 - 自上次启动以来的时间长度 - 用户态、内核态以及空闲状态下的CPU时间统计 - 总配置内存与当前可用内存数 - 磁盘读写请求数量 - 内核上下文切换次数 - 启动后创建的总进程数量 **设计思路:** 1. 获取命令行参数。 2. 解析命令行输入的信息。 3. 访问`proc`目录下的文件,提取所需信息。 4. 将结果输出到标准输出。 **涉及到的主要文件:** - `etchostname`: 系统名 - `proccpuinfo`: CPU的类型和型号 - `procversion`: Linux内核版本及编译器版本 - `procmeminfo`: 配置内存数量与当前可用内存数 - `procstat`:磁盘读写请求次数、已创建进程总数 - `procloadavg`:系统负载状态 **实验结果:** - 成功编写程序并输出Linux内核的各种信息。 - 程序能够准确地反映出系统的运行状况。 --- ### 实验总结: 通过北邮操作系统课程中的虚拟机安装和使用`proc`文件系统进行的两个重要实验,学生不仅学会了如何在Windows主机上配置虚拟机软件来模拟多种操作系统环境,还掌握了利用Linux内核提供的接口监控其状态的方法。这些实践加深了对操作系统的理解,并提升了实际动手能力。
  • 现代(第3)+ 课程讲义
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    本书为《现代操作系统》第三版的配套学习资料,并包含北京航空航天大学的操作系统课程讲义。内容涵盖了操作系统的原理、设计与实现,适合深入理解并掌握操作系统知识的读者使用。 通过结合学习《现代操作系统》第三版与北航的操作系统课件,可以对操作系统的理解更加深入。
  • 电大学中期考试答案.pdf
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    这份PDF文件包含了北京邮电大学操作系统课程的中期考试答案,适用于需要复习和理解操作系统的同学参考学习。 2005-2006年北京邮电大学操作系统期中考试题及答案非常清晰且准确无误。尽管这些资料看起来有些陈旧,但它们依然具有很高的参考价值,因为题型基本没有发生变化。
  • 实验(四)
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    本课程为南京邮电大学操作系统系列实验第四部分,深入探讨进程管理、内存分配及文件系统操作等核心概念,通过实践增强学生对现代操作系统架构的理解与应用能力。 南邮操作系统实验4:文件系统模拟设计,欢迎下载。