操作系统的认识.doc

第一章 序言计算机作为一门新兴学科，已经在众多领域产生深刻的影响，这种影响并将一直延续下去。基于计算机知识的重要性，人们已经把它作为基础学科来进行教学。计算机系统是由硬件和软件两部分组成的。硬件是计算机的根本，由硬件组成的计算机称为裸机；软件是计算机的灵魂，硬件只有配置了相关的软件才能运转。所谓硬件是指眼睛所能看到的实实在在的实体；而软件是指为某一目的编写的程序、数据、指令的集合。我们在这里主要是介绍软件里的操作系统。第1节 操作系统的认识1、1操作系统的定义大部分人把操作系统看作是计算机资源管理系统，把操作系统定义为“用以控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机的工作流程以及方便用户使用计算机的程序和集合”。这个定义具有以下三个方面的含义：一、 操作系统统一控制和管理计算机系统所拥拥有的硬件和软件资源，使之可以得到更加有效合理的利用。二、 操作系统能合理地组织计算机系统的工作流程，增强系统的处理能力。三、 操作系统提供了用户与裸机之间的接口，使用户更方便地使用计算机。用户与操作系统接口分为三种：命令或窗口菜单、作业控制语言书写的批处理作业控制说明、系统调用。用户能在程序中使用系统调用。1、2操作系统的功能计算机的硬件资源一般有：中央处理器（CPU）、内存储器、外存储器（软、硬磁盘驱动器，可读可写光盘等）、输入输出设备等；软件资源一般有计算机所拥有的各种信息，如程序、数据等。从功能即资源管理的观点看，操作系统的主要任务就是管理计算机系统的资源，其中包括：进程管理（处理器管理）、存储器管理、外部设备管理、文件管理（信息管理）、作业管理、通讯管理。一、 进程管理进程管理的任务就是对处理器进行调度，在单道程序运行时，处理器上只有一个程序在运行，这里并不存在对处理器的调度问题。进程是指在系统中能独立运行程序的基本单位，也是作为资源分配的单位。二、 存储器管理存储器管理（又称内存管理）的主要任务是管理内存储器资源。首先，由于有多道程序同时装入内存，存储管理将根据各用户程序的不同要求按照一定的策略为每一个程序分配内存，既要满足各道程序的要求，又不能让他们相互干扰，也不能丢失信息。其次，存储管理还要保护用户和程序以及数据不被破坏。最后，当一个作业或几个作业所要求的内存总和超过实际内存容量时，存储器管理必须具有内存扩充能力。三、 设备管理设备管理的基本任务是使多个用户能够共享并方便地使用设备。即插即用也是设备管理要解决的问题。四、 文件管理文件管理系统管理着计算机系统中的各种信息资源，包括程序和数据等。所谓文件，就是指具有符号名的一组相关信息，在现代计算机系统中，为了方便管理，将程序、数据及各种信息资源都组织成文件，设备也看作是一种特殊的文件，文件管理的任务就是对进行组织和管理，给文件分配存储空间，负责对文件进行存储、检索、查询等操作，并对文件进行保护。当文件撤消时，负责回收文件占用的存储空间。五、 作业管理作业管理的基本任务是使用户合理调度运行用户作业。六、 通讯管理网络技术的发展，为用户共享各种网络资源提供了条件。计算机操作系统支持网络通讯成为现代操作系统的基本功能。通讯管理负责网络进程之间安全地按照不同层次的通讯协议完成信息交换。1、3操作系统的分类操作系统分为单用户操作系统、多用户操作系统和网络操作系统。DOS（磁盘操作系统）、Windows系列（窗口操作系统）等为单用户操作系统；UNIX为多用户操作系统；Windows NT、NetWare等为网络操作系统。第节 Windows的发展众所周知，MS-DOS是微软公司推出的第一个极其成功的计算机操作系统。随后，微软公司着重发展可视化的操作系统，即Windows系列产品。这一系列产品具有一个共同的特点，即拥有视窗式的图形界面，操作简单，易学易用。、16位Windows16位Windows作为微软Windows家族的第一代产品，第一次把GUI（图形用户界面）带给用户。图形界面的引入给广大用户使用计算机带来了极大的便利，也为以后微软统治整个个人电脑操作系统市场打下了一个很好的基础。、Windows 95微软在1995年发布了Windows 95操作系统，这是一个具有里程碑意义的个人电脑操作系统，引入了诸如多进程、保护模式、即插即用等特性，使得Windows 95在个人电脑上大行其道，并且最终使得微软统治了个人电脑操作系统市场。甚至于Windows 95一些特点，例如开始按钮、菜单、窗口，传统的灰、蓝双色界面都已成为Windows操作系统的标准并且延续了相当长的一段时间。但是Windows 95并不能称之为完美，为了兼容以前在DOS下的程序，Windows 95被设计成可以同时兼容16位和32位代码的操作系统，这样的设计也为系统的稳定性付出了相当大的代价，蓝屏几乎就成了Windows操作系统的代名词。在随后的几年中，微软不断对Windows产品进行升级，先后推出了Windows 98、Windows98 SE和Windows ME等版本。这些版本的还称不上太重大的改变，但是就更多的新硬件支持、更强的多媒体播放、Internet连接共享及稳定性、易用性等方面作了很多改进。、Windows NT在推出Windows 95之后不久，微软推出了一个全新的操作系统，它是一套是作为商业和专业用途的纯32位操作系统，当时它被定名为：Windows NT，NT的意思为New Technology新的技术。、Windows 2000Windows 2000是一个新老结合的产物。它在Windows NT的基础上，包含了NT的多数优点和体系结构，并且增加了许多新功能，具有更强的安全性、更高的稳定性和更好的系统性能。同时结合Windows 9x的用户界面，帮助用户更加容易的使用计算机、安装和配置系统、浏览Internet等。为了适应网络的迅速发展以及家庭或工作的不同计算需要，Windows系列逐渐分化为三类产品。其中，以Windows 9x/Me为代表的是面向家庭计算机用户的操作系统，其最新的版本是Windows XP Home Edition；以Windows NT Worksation/2000 Professional为代表的是面向商业办公的操作系统，其最新的版本是Windows XP Professional；以Windows NT Server/2000 Server为代表的是面向高端应用的操作系统，其最新版本是Windows XP 64-Bit Edition。自从个人计算机问世之日起，人们一直在追求性能强大、工作稳定、简单易用的操作系统。微软公司的Windows产品无疑就是其中的佼佼者，通过十几年的不断开发和升级，Windows已经在桌面操作系统占领了90%以上的份额，其最新的版本就是Windows XP。图1-1 Windows XP Professional的Logo第节 Windows XP的意义所在Windows XP是微软第一个专门针对Web服务进行过优化的操作系统，并且加入了许多与互联网和多媒体相关的新技术，是实现Microsoft.NET构想的重要步骤，它用来取代目前家用的Windows Me和商用的Windows 2000 Professional。按照微软的解释，“XP”来自“Experience”，意思是体验、经验或经历，那么“XP”会让我们体验到什么呢？ 、新的加密认证方式网上加密认证是较以前版本最大的变化之一，它也引起了软件界人士的极大关注，因为“盗版”一直是困扰软件业多年、需要紧迫解决的问题。我们知道，软件安装一般很简单，只需执行该软件的安装程序，再根据它的提示即可完成，有时也需要提供一个产品的注册码，否则无法继续安装。而一般的共享软件，安装时不需要任何安装注册码，即使需要，如果没有获得注册码，也可以试用一段时间或一定次数。与一般的软件安装不同，Windows XP的用户在安装时除了需要产品密钥之外，还需要通过互联网或电话向微软进行产品激活后才能使用。在通过互联网提供产品ID时，软件会自动获取用户电脑中的硬件信息，一同储存到微软的网上服务器中。因此，其他使用者就算得到了安装光盘，在通过互联网提供产品ID时，都会因使用者的电脑硬件有异而无法得到授权，达到保护版权的目的。新的启动技术旨在防止一般的盗版活动，特别是跟他人分享一种合法软件，它是盗版行为中最常见的现象之一。软件发行方式的改变网上加密认证在现阶段的确非常重要，这是由于软件和信息的介质随着互联网的发展逐渐改变了，用户不再过多依赖于光盘和磁盘，熟悉的软件并不是现在的包装形式，只需要一个正版证明，或者一个用户名加上一个序列号就足够了。因而随着互联网的发展，软件的销售方式肯定会发生改变。销售不再依赖于物流，而更依赖于信息流和资金流，这恰恰是电子商务的特长之处。如果配合上相应的电子商务，软件的发行与互联网的联系将更加密切。未来的软件不仅在发售方式上会发生革命，其他相关的服务和维护也会发生很大的变化。这种方式的改变不仅更有利于软件的使用者，也有利于软件厂家。对于用户来说，可在网上第一时间得到最新的系统更新、驱动升级等信息。对于软件厂家来说，它可以更准确地把握用户的实际状况，便于掌握用户的准确信息。此外，由于互联网功能的加强，软件的售后服务方式发生了变化，售后服务也会密切结合互联网的特点。如果用户有什么问题，软件工程师可以通过互联网连接到用户的电脑上，在线帮助解决问题。、DOS彻底退出历史舞台DOS6.22是DOS的最后一个版本，而以后发布的Windows 9x/Me操作系统从根本上源于DOS，只是加上了一个友好的图形界面。在这些年里，微软一直设想用NT内核完全替代旧的Windows 9x/Me内核，但这个梦想直到2001年，也就是Windows XP正式推出后才得以真正实现。对于微软来说，这样做最大的好处在于不必为支持两套操作系统而投入巨资，消费者也会在选择时少一些迷惑。Windows XP推出后，基于DOS的Windows 9x/Me就会成为历史，微软将逐步停止对它们的支持，就像对待DOS6.22一样。Windows XP的诞生，标志着Windows NT核心技术已经开始普及，对于Windows Me来说，它恐怕像20世纪90年代初的DOS6.22那样，将成为过渡性操作系统的终结者被永远保留下来。Windows XP的安装过程非常简单，如果用户事先对自己的计算机有所了解并且在开始安装前考虑一下安装的逻辑顺序则会更简单。虽然安装过程比安装一般应用程序要耗费更多的时间，但用户可以坐在计算机旁回答安装过程中提出的一系列问题，也可以编写一个批处理脚本，让它来自动回答所有问题。第4节 微软的. NET战略2000年6月22日，不论对微软还是整个IT界来说，都是值得纪念的一天。在这天，微软正式推出了其下一代计算计划Microsoft .NET。何谓.NET？它是Microsoft面向XML Web服务的平台，而XML Web服务就是未来的计算。图1-2 Microsoft .NET的LogoMicrosoft .NET的策略是将互联网本身作为构建新一代操作系统的基础，对互联网和操作系统的设计思想进行合理延伸。这样，开发人员必将创建出摆脱设备硬件束缚的应用程序，以便轻松实现互联网连接。Microsoft .NET无疑是当今计算机技术通向计算时代的一个非常重要的里程碑。.NET对最终用户来说非常重要，因为计算机的功能将会得到大幅度提升，同时计算机操作也会变得非常简单。特别地，用户将完全摆脱人为的硬件束缚：用户可以自由冲浪于互联网的多维时空，而不是束缚在便携式电脑的方寸空间可通过任何桌面系统、任何便携式电脑、任何移动电话或PDA进行访问，并可对其进行跨应用程序的集成。 .NET可使用户轻松进行互联网连接，并轻松完成那些在当今看来十分费时而且费力的事务，它们往往要求用户进行数据重输入并需运行几个小时才能完成。通过将多项安全数据流合并到单一的用户界面（或者甚至是可编程决策引擎），.NET架构将用户从充斥于当今Web的数据竖井的束缚中解脱出来。用户可以自由访问、自由查看、自由使用他们的数据。 .NET对开发人员来说也十分重要，因为它不但会改变开发人员的开发应用程序的方式，而且使得开发人员能创建出全新的各种应用程序。新型开发范例的核心是Web服务这个概念的引入。Web服务是一种通过简单对象访问协议（SOAP，一种基于可扩展标记语言XML制定的协议），在互联网上展露其功能性的、极为公开的服务。因此，微软提出.NET构想，就是旨在帮助用户超越互不相联的应用软件、服务和设备，去感受重新定义了的人、软件和Internet的相互关系，从而获得完整的、互联的全新数字生活体验。关于这点比尔盖茨也谈到：“.NET平台支持XML标准，这使得单一PC平台扩展到囊括其他PC、服务器、智能设备和Web服务的综合平台。以前，每一台设备上都有一个独立的应用。现在，用户获得的是统筹所有设备的丰富体验。Windows XP和Office XP将正式标志着这种从应用型到体验型的重心转移。”第五节 Windows XP的新功能Windows XP Professional整合了Windows 2000 Professional的强大功能（基于标准的安全性、可管理性和可靠性）以及Windows 9x/Me最好的商务特性（即插即用、简化的用户界面和创新的支持服务），无论用户是在一台计算机上部署Windows XP Professional还是在网络上部署，这个新的操作系统都可以在增加计算能力的同时降低桌面计算机的总体拥有成本，通过使用这个操作系统用户可以为商务创建最好的桌面操作系统。以下列出了Windows XP Professional的最新功能和优点：一、桌面新功能Windows XP 将明亮鲜艳的外观与简单易用的设计结合在一起。桌面和任务栏降低了混乱程度。【开始】菜单使用户更容易访问程序。并且有更多的选项来自定义桌面环境。二、用于数字媒体的新功能使用 Windows XP，可以播放音乐、查看和打印图片以及将信息复制到 CD 上，甚至可以制作电影。三、用于浏览 Internet 的新功能Windows XP 包括了最新版本的 MSN Explorer 及其完整的 Microsoft 服务包，以及最新发布的 Internet Explorer，用户会在浏览 Web 时获得更好的隐私及安全控制能力。四、用户账户和启动的新功能Windows XP Professional 使为使用计算机的每个人设置和管理计算机账户成为很容易的事情。现在，多个用户可以在不同账户之间切换，而不必重新启动计算机。您还可以在忘记密码时获得提示，可以存储多个用户名和密码，并使您的 Windows XP Professional 不会受到盗版侵害。五、文件和文件夹的新功能有了 Windows XP Professional，就可以更有效地使用文件和文件夹。您可以用更直观的网页界面来执行任务，还可以用新的方式来查看文件和文件夹详细信息。同时，在将某些文件类型与特定程序关联时有了更多选项，脱机使用文件和文件夹也变得更加容易。还可以快速方便地压缩文件和文件夹，以使它们在计算机上占据更少的空间。六、家庭网络中的新功能使用 Windows XP Professional，建立家庭网络更加容易。使用网络设置向导，可以快速设置自己的网络。您可以与网络上所有计算机共享