教程_第3章 计算机操作系统.ppt

1、第3章 计算机操作系统基础,陈英义 ,本章主要内容,操作系统工作任务 操作系统应用方式 操作系统历程与发展 操作系统分类 操作系统管理功能 操作系统基本特性 常用操作系统特点与应用,3.1 操作系统应用,计算机系统只有提高软件技术支持水平，才能充分发挥硬件系统不断发展的优越性能。 软件系统与硬件系统的发展是相辅相成、相互推进的，计算机软件技术的发展推动和促进了硬件技术更高需求的发展，另一方面如果没有操作系统的诞生与发展，也就不可能有计算机如此广泛地普及应用与发展。,操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。 操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的

2、优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。 操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。,3.1.1 操作系统工作任务,操作系统除了负责内存资源分配、CPU优先级的使用、输入与输出控制、文件管理等基本事务外，还包括网络共享机制管理、系统安全控制等等系统资源管理，控制系统程序运行流程，同时提供人机交流互动界面，为所有应用软件提供支持。,操作系统用户的系统应用关系,总之，计算机操作系统是加载到系统硬件上的第一层软件，是对硬件

3、系统功能的首次扩充。,3.1.2 操作系统应用方式,所有操作系统通常提供两种用户接口使用方式，即用户命令接口使用方式和程序接口使用方式，供不同的用户和不同应用选择使用： 1.用户命令接口方式 2.应用程序接口方式,用户命令程序接口方式,行命令接口方式和图形界面接口方式,应用程序接口方式,应用程序接口，简称API（Application Programming Interface），就是软件系统不同组成部分衔接的约定。,3.2 操作系统历程与发展,现代计算机的特点是运算速度快，计算精确度高，可靠性好，记忆和逻辑判断能力强，存储容量大而且不易损失，具有多媒体以及网络功能等，均是在计算机硬件系统基础

4、上，通过操作系统来实现的。,3.2.1操作系统历史,1.手工操作管理方式（电子管） 2.批处理系统管理方式 （晶体管） （1）联机批处理系统 （2）脱机批处理系统,3.2.2 操作系统技术,1.单道程序设计,2.多道程序设计,3.3 操作系统的分类,成千上万的计算机操作系统运行在全世界互联网、局域网或个人电脑等各类计算机系统上 。 操作系统分类方法有许多，有工控、军事、民用领域各种功能类型等等，一般按操作系统的使用性能和应用环境进行分类，主要有批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统和嵌入式操作系统等等。,3.3.1批处理操作系统,批处理操作系统的优点是作业流程

5、自动化、效率高、吞吐率高;缺点是无交互手段、调试程序困难,为了改善早期批处理操作系统无法交互的缺点，出现了分时操作系统。,3.3.2分时操作系统,分时系统具有多路性、交互性、独占性和及时性等特征,其中多路性是指同时有多个用户使用计算机，目前常用的通用操作系统是分时系统与批处理系统的结合。其原则是分时优先，批处理在后，前台响应需频繁交互的作业，后台处理时间性要求不强的作业。,3.3.3实时操作系统,实时系统追求的目标是对于外部请求，在规定时间范围内及时作出反映，具有高可靠性和完整性。因此，实时系统对计算机系统资源的利用率要求不高，甚至在硬件上采用冗余措施，以保证高可靠性。 实时系统主要用于工业过

6、程控制、军事实时控制、金融等领域，包括实时控制和实时信息处理。,3.3.4网络操作系统,网络操作系统对网络各种资源进行管理和控制，是网络用户与网络资源之间的接口。 目前局域网中主要存在以下几类网络操作系统有Windows系列，UNIX系统，Linux系列，Netware网络操作系统等等。 Linux是一种新兴的网络操作系统，最大特点就是源代码开放，可以免费获得，系统结构UNIX非常相似，安全性和稳定性好，目前得到广泛的应用。,3.3.5分布式操作系统,分布式系统与网络操作系统相比更着重于任务的分布性，即把一个大任务分为若干个子任务，分派到不同的处理站点上并行执行，充分利用各计算机的优势。 在分

7、布式操作系统控制下，使系统中的各台计算机组成了一个完整的、功能强大的计算机系统。,3.3.6嵌入式操作系统,嵌入式软件的应用平台之一是各种家用电器和通信设备，例如手机，遥感控制系统等。由于家用电器市场要比传统的计算机市场大很多，因此嵌入式操作系统逐渐成为操作系统发展的另一个热门方向。,3. 4 操作系统功能与特性,操作系统是整个软件系统中的核心与基石，负责控制和管理计算机的所有软硬件资源，对系统来说扩展了整个系统的功能，对用户来说屏蔽了很多具体的硬件细节，为计算机用户提供统一的应用接口。,3.4.1操作系统管理功能,操作系统的核心部分功能有 1.处理机管理 2.存储管理 3.文件管理 4.设备

8、管理 5.作业管理,处理机管理,又称进程管理，主要任务是对CPU处理器资源进行分配调度，并对处理机的运行进行有效的控制和管理。,存储管理,存储管理主要管理内存资源。 主要包括内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充等功能。,文件管理,文件存取、文件共享和文件保护,设备管理,计算机硬件系统中，除了CPU和内存之外，计算机的其他部件统称为外部设备。 设备管理是指对计算机系统中所有的外部设备进行管理，使外部设备再操作系统的控制下协调工作，共同完成信息的输入、存储和输出任务。,3.4.2 操作系统基本特性,操作系统是系统软件，主要有并发性、共享性、不确定性3种基本特性。 并发性是指多个程序同时存放在内存

9、中，同时处于运行状态。 共享性是指共享计算机系统的各种资源。 操作系统存在着不确定性，这是由共享和并发引起的。程序是以异步方式运行的，存在不确定性。,3.5 常用操作系统,3.2.1 DOS基本特性与使用 DOS新功能都是集成在Windows XP /Vista等系列操作系统内。,MS-DOS的文件管理 （1）DOS文件名 文件全名由文件主名和扩展名两部分组成。 （2）文件扩展名的含义 通过文件的后缀名看出该文件的类型如表3-2所示。,（3）磁盘目录,文件标识符的一般形式为： 盘符路径 例如C:DOSFDISK.EXE就是一个带路径的文件标识。,（4） DOS设备名 常用的设备文件名如表3-3

10、所示。,4MS-DOS的常用命令 （1）显示文件目录命令DIR 命令格式为： DIR /参数 （2）显示文本文件的内容命令TYPE 命令格式为： TYPE （3）删除文件命令DEL 命令格式为： DEL /P,（4）文件复制命令COPY 命令格式为： COPY （5）建立子目录命令MD 命令格式为： MD （6）CD改变当前目录命令 命令格式为： CD （7）删除子目录命令RD 命令格式为： RD ,（8）磁盘格式化命令FORMAT 命令格式为： FORMAT 盘符 参数 （9）显示或设置日期命令DATE 命令格式为： DATE （10）显示或设置时间命令TIME 命令格式为： TIME （1

11、1）清屏命令CLS 命令格式为： CLS,3.2.2 Windows操作系统特点与应用,（1）多任务处理 （2）图形用户界面 （3）有效的内存管理 （4）支持多种文件系统格式 （5）支持多媒体应用 （6）支持网络应用 （7）方便的信息交换,3.2.3 UNIX特点与应用,（1）良好的可移植性 （2）多用户、多任务 （3）内核短小精悍 （4）采用树形结构的文件系统 （5）把设备如同文件一样对待 （6）安全机制完善 （7）提供了丰富的网络功能,UNIX简单应用,(1)UNIX的用户界面,(2)帐户管理 UNIX为每个用户设置不同的用户帐号，不用的帐号具有不同的权限。帐号管理实际上就是一种安全策略，

12、UNIX系统通过帐号管理和维护系统的安全性，防止用户非法或越权使用资源。 (3)注册与注销 UNIX中的每个用户都有自己的帐号，因此，用户在使用系统时，必须进行登录，登录成功后才能在一定的限制下进行操作。 当终端接通后，系统显示请用户登录的提示: login: 用户在提示后键入自己的登录名进行注册，当系统确认后又显示请输入口令的提示: password: 用户输入的口令被系统确认后，出现如下的系统提示符，用户可输入命令使用系统了。,（3）常用的UNIX命令,3.2.4 Linux特点与应用,UNIX系统提供了命令行方式的用户界面，Linux沿用了这个传统界面形式。用户登录成功后，出现系统提示符

13、，用户可以输入各种命令。,Linux的简单操作,例如，可使用Telnet服务通过网络登录到某Linux主机上，使用Linux主机提供的服务和进行各种操作。 打开“开始”菜单中的“运行”项，输入“telnet Linux主机名或IP地址”，只要登录陆到到Linux远程主机上，就可以如同访问本地机一样，使用各种操作命令共享磁盘各种资源。,3.2.5 Windows Vista特点与应用,Windows Vista官方推荐配置要求为要求主频1GHz的32位或者64位处理器、1GB可用物理内存、15GB硬盘剩余空间、支持WDDM的显卡、DVD驱动器音频输出等。,Win 7 操作系统： Windows 7 是由微软公司开发的，具有革命性变化的操