第4讲 计算机软件系统

第四讲计算机软件系统 2 计算机软件系统的组成 软件系统组成 系统软件 靠近内层 为方便使用和管理计算机软硬件资源而使用的软件 两个特点 通用性 即无论哪个应用领域的计算机用户都要用到它们 基础性 即应用软件要在系统软件支持下编写和运行 应用软件 为解决各类应用问题而编写的软件 必须在系统软件的支持下才能工作 操作系统 什么是操作系统操作系统是一组程序的集合 用来管理计算机系统的软硬件资源 提高计算机系统资源的使用效率 并提供界面方便用户操作计算机 它是对计算机系统进行自动管理的控制中心 操作系统是最基本的系统软件 负责管理计算机系统的软硬件资源 其他的所有软件都是建立在操作系统的基础上 DOS 管家婆管理各种资源协调后台工作 服务生提供用户与计算机的交互接口 操作系统的分类 1 桌面操作系统2 嵌入式操作系统3 服务器操作系统 几种常用的操作系统介绍 Linux MacOS UNIX C DOS DOS操作系统 DiskOperatingSystem 磁盘操作系统 20世纪80年代 微软公司为IBMPC机研发的操作系统 随着IBMPC及其兼容机的市场普及率的飞速增长 DOS也成为当时应用最广泛的操作系统 特点 单用户 单任务操作系统 一次只能运行一个程序 不支持图形界面 使用命令行界面 操作计算机的用户必须记住各种命令的拼写 文件名要遵循8 3格式 即文件名不能超过8个字符 文件扩展名不能超过3个字符 简单短小 不需要大的内存和存储空间 不需要功能强大的计算机 必要时可以把DOS作为嵌入式操作系统 DOS操作系统 执行 开始 程序 附件 命令提示符 命令 命令提示符 键入命令提示光标 DOS常用命令 DIR列出当前信息COPY复制文件TYPE显示文本文件REN更改文件名DEL删除文件MD创建文件夹CD更改当前文件夹RD删除文件夹 MicrosoftWindows 微软公司开发的图形界面操作系统 发展历程 Windows1 0 2 0 3 x WindowsNT Windows9x Windows2000 XP vista win7特点 丰富的应用程序统一的窗口和操作方式多任务的图形化用户界面事件驱动程序的的运行方式支持多媒体和网络技术支持即插即用的外部设备管理 UNIX 70年代由AT T公司开发的用于小型机和微机上的操作系统 现在已发展成为可用于各种类型计算机的影响较大的主流操作系统之一 特点 多用户操作系统结构简练 功能强大可兼容不同的硬件网络通信功能强大有很好的稳定性和可扩展性 Linux 91年由赫尔辛基大学的一个学生开发 由于它的源代码完全开放 世界各地的人都可免费获得并对它进行改良好扩充 因此它迅速发展成为功能强大 性能可靠的操作系统之一 特点 与UNIX兼容支持多用户 多处理器可以在各种类型的计算机上运行 支持几乎所有应用程序可以使用命令行界面也可以使用图形界面 MACOS MACOS是最早使用图形界面的操作系统 只能用于苹果计算机 特点 性能稳定 有很强的图形处理功能 因此在出版业 教育 多媒体开发 图形艺术领域的应用尤其广泛 13 操作系统的功能 外壳 shell 命令解释程序和窗口管理程序 内核 kernel 操作系统作为人与计算机的中介 它要负责两方面的事务 管理计算机 实现人机交互 根据某种策略合理分配和管理CPU 以便使系统的效率最佳 CPU管理 多任务和多用户CPU管理 独占CPU管理 分时CPU管理 优先级 1 CPU管理和任务管理 2 I O外部设备管理计算机通过外接不同的设备以扩展功能 由于各种原因 外部设备不与CPU直接相连 在它们之间必须提供一个中间环节来协调 这个环节就是接口 接口包括硬件和软件两部分 硬件即接口电路 软件即设备驱动程序 操作系统内核的其一个组件就是设备驱动程序 负责完成CPU与各种外围设备的通讯与操作 操作系统记录系统中各个输入输出设备的状态 按照各个设备的不同特点采取不同的策略分配和回收外部设备以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作 3 存储器管理 内存分配当多个应用程序同时运行时 它们的代码都要被调入内存 操作系统将负责合理分配内存空间 保证系统及各个进程之间互不冲突 存储保护采取保护措施 保护存储区内各类程序和信息不受破坏和干扰 内存扩充把内存和外存联合起来 提供比实际内存容量更大的存储空间 虚拟内存 虚拟内存技术思路 用一部分硬盘与内存一起构成一个较大虚拟内存器 以满足在小内存上运行大程序的需要 页进 页出 4 人机交互功能人机交互功能主要靠可以进行输入输出的外部设备和相应的软件来完成 这些外部设备主要有键盘 显示器 鼠标等 操作系统提供用户界面 接受用户的操作命令 并把这个操作传递给相应的应用程序 字符界面图形界面 5 文件管理文件 是一组相关信息的集合 是计算机存储 管理信息的最基本单位 计算机内部的各种信息都是以文件的形式组织 存储的 每个文件必须有文件名 以便与其他文件区别 并方便调用 管理 文件名由基本名和扩展名组成 扩展名通常表示文件的类型 不同类型的文件其格式不同 因此需要不同的软件打开 在Windows系统中 用不同的图标表示不同类型的文件 文件系统 文件系统是对文件的存储空间进行组织和分配 负责文件的存储并对文件进行保护和检索的系统 文件系统为用户提供一种简单的 统一的存取和管理信息的方法 以达到进一步方便用户 提高资源利用率的目的 配置了文件系统 用户就可以通过文件名 使用直观的文件操作命令 对文件进行存取 而不必考虑存储介质的特性和输入 输出指令的细节 Windows操作系统支持的文件系统有 FAT16 FAT32 NTFS 文件夹 文件夹的概念一个文件夹对应一块磁盘空间 文件夹的路径是一个地址 它告诉操作系统如何才能找到该文件夹 文件夹用来作为其他对象 如子文件夹 文件 的容器 打开文件夹窗口 其中包含的内容以图符的方式来显示文件夹的基本操作创建 打开 选取 复制 移动 删除 查找 共享 磁盘结构 创建文件和文件夹 创建和保存文件的三要素 文件名 文件类型和存放位置 创建和保存文件夹的两要素 文件夹名和存放位置 创建文件 Windows2000文件管理 常规的方法 通过相关的应用程序创建 然后利用 文件 菜单中的 另存为 命令把它存放在磁盘上 快捷方法 使用快捷菜单中的新建命令 创建文件夹 快捷方法 1 使用快捷菜单中的新建命令 Windows2000文件管理 创建 更名 快捷方法 2 使用对话框中的新建文件夹按钮 Windows操作系统的维护管理 磁盘管理工具磁盘碎片整理视窗显示属性与高级外观设置设备管理器任务管理器添加和删除程序的工具 资源管理器 以下列出启动 Windows资源管理器 的三种方法 1 用鼠标右键单击 开始 按钮 在弹出的快捷菜单中选择 资源管理器 命令 2 用鼠标右键单击桌面上的 我的电脑 我的文档 和 网上邻居 图标 从快捷菜单中选择 资源管理器 命令 3 打开 开始 菜单 选择 程序 附件 资源管理器 Windows2000文件管理 资源管理器是Windows操作系统提供的查看 管理计算机所有资源的重要工具 资源管理器 Windows2000文件管理 资源管理器 采用双窗口显示结构 左窗口由 搜索 文件夹 和 历史 三个按钮决定 右窗口显示被选中对象的具体内容 资源管理器基本使用 改变文件显示的方式 大图标 小图标 列表 详细资料 缩略图 调整文件显示的顺序打开文件夹中的对象选取 移动 复制和删除文件和文件夹 Windows2000文件管理 查看 按钮 系统安全 信息加密计算机病毒 加密技术 加密技术 把信息转换成一种不可读或不可理解的形式 密钥 举例 加密算法 Character 4 接收者 发送者 加密体制包含两个要素 算法 密钥 算法是一种数学函数 密钥是数学函数中的可变参数 设 明文为m 密文为C 算法为E 密钥为k则 C Ek m 对称密码体制 单一密钥 加密密钥与解密密钥相同 接收者 发送者 典型的对称密码体系 DES 数据加密标准 非对称密码体制 接收方 发送方 加密密钥与解密密钥不同 且加密密钥可公开 数字签名技术 数字签名将信息发送人的身份与发送的信息结合起来传送 可以保证信息在传输过程中的完整性 并提供信息发送者的身份认证 防止信息交换中的抵赖行为发生 数字签名技术原理 接收方 发送方 提取摘要 摘要解密 摘要 提取摘要 摘要 比较 计算机病毒 病毒是一种基于硬件和操作系统的程序 一旦运行就常驻内存或引导区 由于它不断自我复制 占据大量磁盘空间或CPU运行时间 使计算机运行变慢甚至死机 也可能实施恶意破坏 如 删除或改变数据 修改注册表等 一段可执行的代码 它可以把自身复制并附加到另一段代码中 计算机病毒 蠕虫病毒宏病毒CIH 美丽莎 台湾一号 引导型病毒可执行文件型病毒木马病毒 攻击工具 特洛伊木马 特洛伊木马是包含在正常程序中的未经授权的代码或程序 它提供了一些用户不知道的 也可能是不希望实现的 功能 PKZIP300 计算机病毒的防治 硬件防御安装防毒卡软件防御安装杀