计算机操作系统与应用.ppt

计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,3.1 操作系统的概念与功能 3.1.1 操作系统的概念 操作系统(operating system，缩写成OS)是现代计算机系统中的必不可少的软件，是系统软件的核心。 如果从资源管理的角度将构成计算机的一切硬件和软件统称为资源，则操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理组织计算机工作流程以及方便用户使用计算机的程序集合。,第3章 计算机操作系统与应用,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,3.1.2 操作系统的基本功能 计算机中引入操作系统的两个目的： 方便用户使用计算机 提高计算机系统资源的使用效率 为实现以上目标, 操作系统通常具有五个功能: 进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理。 1. 进程管理 进程是一个具有独立功能的程序在一个数据集合上的一次运行活动。 进程管理的具体任务就是对进程进行控制和为进程分配CPU，即进行进程调度, 从而协调多道程序之间的关系，使CPU这一资源得到最充分的利用。 线程是进程中的一个实体,是CPU调度和分配的基本单位。 Windows操作系统就是采用“线程”支持多任务的。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,2.存储管理 存储管理是对计算机中的主存储器(RAM)的管理。 采用多道程序设计技术, 就要在主存中同时放几道程序。存储管理具有以下四项功能： 存储分配 地址变换 存储保护 存储扩充 各种操作系统有不同的存储管理方案。基本上可分为： 分区管理 页式管理 段式管理 段负式管理,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,3.设备管理 设备管理是指计算机系统中除了CPU和主存以外的所有输入、输出设备的管理。 除了进行实际I/O操作的设备外,还包括设备控制器、DMA控制器、通道等支持设备。 另一任务就是利用中断技术，DMA技术和通道技术, 使外围设备尽可能与CPU并行工作, 以提高设备的使用效率并提高整个系统的运行速度。 4.文件管理 (1)文件基本概念 文件与文件名 文件是信息的集合。用户可以把信息以文件形式存储在外存储器中。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,每个文件必须有一个文件名，以实现文件的“按名存取”。 文件名由文件名和扩展名两部分组成。 文件名由18个字符组成，有的操作系统支持长文件名, 文件名可达256个字符。 扩展名表示文件的类型。文件扩展名由03个字符组成，文件名和扩展名之间用“.”分开。 在文件名中不允许有空格和?、/、*、”、|等符号，且 文件名不能与操作系统的命令名、设备文件名重名。操作系统中常用的文件扩展名和设备文件名见教材表3.1和表3.2。 操作系统在访问文件时，允许在文件名和扩展名中使用通配符“*”和“?”。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,文件目录 为实现文件“按名存取”, 在磁盘中开辟一片存储区域存储文 件的标识信息, 如文件名和扩展名、文件在磁盘上的起始位置、文件长度、建立日期等信息。这片存储区域称为目录区, 简称目录。 每个文件的标识信息占一个目录项。每个磁盘(或磁盘分区)的开始位置有一个目录区，称“文件目录表FDT”,又称根目录。每个根目录的存储容量是固定的, 而且在根目录下可以再建立目录,称子目录。 在树形文件目录中,要表示一个文件需要使用文件路径。文件路径由一组有序的目录名表示，目录名之间用“”隔开。 文件路径又分绝对路径和相对路径。 绝对路径是从根目录开始到文件所在目录，形式上是以“” 开始; 相对路径是从当前目录开始到文件所在目录的路径，形式上不以“”开始。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,在有些操作系统环境下，对文件的操作除了要指明“路径”和 文件名及扩展名外，还需指明“驱动器标识符” 。 一般情况下，用“A:”、“B:” 表示软盘驱动器，“C:”、“D:”等表示硬盘驱动器或光盘(CD-ROM)驱动器。 一个文件全名的一般形式为: 盘符:路径文件名.扩展名 例如： “C:FORTRANEX1.FOR”表示C盘根目录下的FORTRAN子目录中的EX1.FOR文件。 (2)文件管理的任务 程序和数据是以文件的形式存放在外存储器中的。文件是计算机系统中的软件资源。 文件管理的任务：有效地组织、存储、保护文件，使用户方便、安全地访问文件。 从用户角度看，文件系统实现了文件的“按名存取”。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,5.作业管理 作业(也称“任务”)管理：实现作业调度和控制作业的执行。 作业调度就是根据一定的调度算法, 从输入到系统中的一批 作业中选出若干个作业，为它们分配必要的资源(如主存空、 外部设备等)，并建立相应的用户作业进程，然后将进程交给进程调度程序去调度执行。 作业控制是指在操作系统支持下, 用户如何组织它的作业并 控制作业的运行。作业控制方式有： 1)脱机作业控制 也称为作业的自动控制方式。 2)联机作业控制 也称为作业的直接控制方式。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,3.2 操作系统的分类 3.2.1 操作系统的分类 不同的硬件结构，尤其是不同的应用环境，应使用不同类型的操作系统，以实现不同的系统目标。 操作系统可分为以下6种： 1. 批处理操作系统 2. 分时操作系统 3. 实时操作系统 以上三种是操作系统的三种基本类型。如果一个操作系统兼有三者或其中两者的功能，就形成了通用操作系统。 4. 网络操作系统 5. 分布式操作系统 6. 微机操作系统,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,衡量一个操作系统的性能常采用如下一些指标: 系统的RAS(RAS是可靠性、可维护性和可用性三者的总称); 系统的吞吐率; 系统的响应时间; 系统资源利用率; 可移植性，即把一个操作系统从一种硬件环境移植到另一种 硬件环境所需要的工作量。 衡量微机操作系统性能时，常看它是支持单用户还是多用户；是支持单任务还是支持多任务。 多任务, 是指在一台计算机上能同时运行多个应用程序的能力。 比较著名的微机操作系统有： (1)CP/M操作系统 这是一个为8位微机设计的单用户单任务操作系统，由美国数字研究公司在1976年推出的。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,(2)MS-DOS操作系统 在80年代初，由美国微软公司在CP/M基础上经过几次重大改进形成的新一代微机操作系统。 (3)Windows操作系统 微软公司推出的多任务操作系统。 自1992年3月推出 Windows3.1以来,先后又推出了Windows NT、Windows 95、 Windows98、Windows XP、Windwos 2000,Windwos 2003 等多个Windows版本。 (4)UNIX操作系统 UNIX操作系统是一个多用户、多任务的分时操作系统。 (5)Linux操作系统 Linux是一种基于PC的多用户、多任务操作系统。第一个版 本是在1991年8月由芬兰赫尔辛基大学计算机系学生Linux B. Torvalds在互联网上发布的一套新的系统, 供大家下载研究。目 前已有多种版本流行。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,3.2.2 典型的微机操作系统 1. Windows操作系统 (1) Windows操作系统的特点 Windows是多任务的操作系统 Windows使用多种文件系统格式 Windows支持的文件系统格式有：FAT、FAT32、NTFS等。 友好的图形用户界面 支持虚拟存储管理 (2) Windows中的注册表 注册表是Windows用来保存操作系统及各种应用程序相关信 息的场所，它包含硬件、软件以及操作系统的配置信息。每个软件都要经过在注册表中设置,系统才能识别。 注册表是Windows系统的核心, 一切系统参数都存于注册表中。当注册表出现错误或感染病毒后,将直接影响系统的正常运行甚至导致整个系统瘫痪.,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,2.UNIX操作系统 UNIX是一个多用户、多任务的分时操作系统, 最早由美国贝尔 实验室的KenThompson和Denwis两人在DEC的PDP-7机上开 发的。从1969年至今，它不断发展、演变并广泛地应用于小型 机、大型机甚至超大型机上，自20世纪80年代以来在微型机上 也日益流行起来。由于UNIX的巨大成功和它对计算机科学所作 的贡献,两位设计人获得了国际计算机界的“诺贝尔奖”- ACM 图灵奖。其主要特点见教材。 3.Linux操作系统 Linux操作系统虽然与UNIX操作系统类似, 但它并不是UNIX操 作系统的变种。在开发初期其内核代码是仿效UNIX的，几乎所 有UNIX的工具与外壳都可以运行在Linux上。若熟悉UNIX操作 系统便能很容易掌握Linux。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,Linux是一个免费的软件包，任何人都可以从网上得到其内核源程序并进行编译。这些内核程序是在Linux领导下的小组开发的，编有内核版本号。许多公司、厂家将Linux内核与一些外层程序、应用软件、资料文档、管理工具等组装起来并加上安装界面形成所谓的发行套件, 对广大用户安装和使用都相当方便。 目前国内比较流行的Linux版本主要有RedHat、Slackware 和 Debian等，而且汉化的linux已经面市, 如Xteam Linux中文版, Turbo Linux中文版等。 (1)Linux操作系统的特点(自学) (2)Linux的简单应用(见教材) 后面将详细介绍Windows XP的使用,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,3.3 Windows XP操作系统的应用,本节主要内容： Windows XP安装 Windows XP的启动和退出 Windows XP操作系统的应用 Windows XP的文件及磁盘操作 程序管理 控制面板 附件和实用小程序 Windows XP的中文输入,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,使用Windows XP的帮助系统,索引：单击按钮，主界面的左边按拼音顺序列出了所有关键字，可以选择要查找的关键字进行搜索，使查找操作非常快捷。 收藏夹：单击按钮，可打开收藏夹，查看已收藏的信息。这些信息是在使用帮助系统时，看到比较喜欢的内容时可以右击空白处，选择“添加到收藏夹” ，以后要查看，只要单击工具栏上的“收藏夹”按钮，然后双击相应的列表即可到达。 历史：单击按钮，可得到浏览过的历史记录。 支持：单击按钮，可获得Web的在线帮助。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,Windows XP的文件及磁盘操作,基本概念 数据文件是包含文本、数字、声音和图像的信息集合，是用户存储和管理信息的一种方式。当用户创建一个文件时，Windows XP首先在计算机的内存中创建该文件。然后，根据用户的指定，由系统把它存储到磁盘上或Internet中的某一个站点上。 文件夹是为了对文件的分类和分级管理而建立的。在文件夹中，用户不但可以存放文件，还可以存放它的下一级文件夹，文件夹中所包含的下一级文件夹统称子文件夹。 磁盘是存储文件的设备，磁盘中的文件夹是按照树型目录结构组织的。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,Windows XP文件类型,可执行文件：也称应用程序文件或可执行文件。可执行文件的扩展名通常为.EXE或.COM的文件。 支持文件：是程序文件所需的辅助性文件。用户不能执行或启动这些文件，它们由程序文件调用。通常支持文件有.SYS、.HLP、.OCX和.DLL等文件扩展名。 文档文件：文档文件是由一些字处理软件生成的文件，如文本文件(.TXT)、写字板文档(.RTF)、Word文档(.DOC)、Excel文档(.XLS)、网页文件(.HTM、.HTML、.MHT)等。 图片文件：图片文件是由图形处理程序生成的文件，其内部包含图片信息，如.BMP、.JPG、.WMF和.GIF文件等。 多媒体文件：多媒体文件中包含数字形式的视频和音频信息，常见的音频文件有.WAV、.MP3、.RA和.WMA，常见的视频文件有.MPG、.AVI和.WMV和.RM等。 字体文件：存储字体信息的文件，通常扩展名为.TTF或.FON。在Windows XP中，字体文件存储在Fonts文件夹中。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,文件的扩展名和图标,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,要注意区别,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,文件及文件夹的命名,扩展名可以使用多个分隔符。 文件名中可以使用空格，但不能包含如下符号： 、“、?、*、。 用户可以使用大小写形式命名文件和文件夹，Windows XP将保留用户指定的大小写格式，但不能利用大小写来区别文件名。 例如：abc.txt 和 ABC.TXT 被认为是同一文件名。 在同一文件夹内的文件不可同名。 用户可利用通配符“?”和“*”来查找和列出当前文件夹中所包含的某一类文件和文件夹。 例如： *.TXT 表示列出当前文件夹中所有扩展名为.TXT的文件。 用户可以使用汉字来命名文件和文件夹。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,要求掌握以下操作： Windows资源管理器 显示文件的扩展名 文件的保存 文件、文件夹的移动、复制、删除和恢复、更名 文件、文件夹的搜索 设置文件、文件夹的属性 文件、文件夹的压缩和解压 了解以下操作：,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,专用文件夹,使用“文件夹专用”的功能，可使该文件夹只能由自己使用，其他用户不能访问。将该文件夹移动到系统盘的“Documents and Settings用户名”文件夹中，然后右击该文件夹，选择“属性”标签，在“共享”中选择“将这个文件夹设为专用”。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分,Windows XP中的磁盘操作,格式化磁盘 ，格式化可以将磁盘中坏的磁道和扇区标识出来，这样可以保证磁盘保存数据的可靠性。,计算机科学与技术学院基础教学中心,2019年7月20日8时40分