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第三章操作系统基础一、操作系统概述二、操作系统功能三、Window7使用请问这个LOGO的含义？预备知识：新周刊201108期封3个苹果改变的世界夏娃欲望看到这个新世界牛顿知识了解这个新世界乔布斯创新体验这个新世界创新例：乔布斯创造力和想象力定义了一个时代，他重新诠释了创新的意义，创新不仅颠覆性的，更是持续性的：–苹果公司第一台麦金塔计算机（Macintosh），开创微机图形用户界面–皮克斯工作室的《玩具总动员》再次引领了3D动画领域的新潮流–iPhone、iPad、iPod等给PC、电影、互联网、音乐、手机等行业带来了颠覆性的创新5计算机系统的组成输入设备：键盘、鼠标、扫描仪输出设备：显示器、打印机外存：软、硬盘、光盘、闪存网络设备：网卡、调制解调器等计算机系统软件外部设备系统软件应用软件硬件运算器寄存器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器(Cache)操作系统：Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、VB等实用程序：诊断程序、排错程序等办公软件包、数据库管理系统6软件系统软件实用程序诊断程序排错程序等操作系统WindowsUnixLinux语言处理程序C、C++、C#、Java、VB应用软件系统软件：控制和维护计算机的正常运行，管理计算机的各种资源，以满足应用软件的需要。应用软件：完成一个特定的任务，在系统软件的支持下，才能运行一、操作系统概述1.问题的提出：铁路、高铁、地铁出问题所在？等公交车，正常情况下公交车子不来，责任在谁？公交车，车子一直不来，责任在谁？调度员的作用：车子与乘客的最佳安排乘客等的时间最少车子载客量最多82.操作系统作用裸机操作系统应用程序用户主要功能有：•处理机管理•存储管理•设备管理•信息(文件)管理•用于管理和控制计算机所有的硬件和软件资源•接口：计算机硬件与其它软件用户和计算机的接口虚拟机=裸机+操作系统操统作系3.什么是操作系统？广义操作系统：厂家为了方便用户使用机器所安排的硬件和软件例如电视机的遥控器、配合遥控完成工作的电路、遥控器的使用说明书。计算机操作系统OperatingSystem，OS管理和控制计算机硬件与软件资源的一组计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。4.操作系统的发展10满足两大需求：提高资源利用率、增强计算机系统性能要求以及计算机技术发展（1）无操作系统阶段（计算机诞生-20世纪50年年代中期）计算机工作采用手工操作方式。穿孔卡片或纸带输入机计算机输出机程序数据结果用户特点：用户独占全机，资源利用率低。CPU等待手工操作，CPU的利用不充分。11（2）各种系统功能的操作系统—小、中、大型计算机批处理系统分时操作系统实时操作系统（3）操作系统的进一步发展---计算机普及（20世纪80年代以来）个人计算机操作系统网络操作系统12批处理系统作用：自动、成批处理用户的作业。特点：有了磁带，作业放在磁带，监控程序管理作业的运行要执行的程序应是正确的，用户无法交互。高速CPU与相对低速的IO，CPU利用率问题。解决办法：多道批处理，即多个程序加载到内存交替运行。执行过程13分时操作系统主机CPU内存终端终端终端终端…外部设备终端：键盘和显示屏终端作用：各终端用户共享主机和外部设备实现：CPU按照“时间片”分时给各用户特点：提高CPU利用率，用户可以与计算机交互快速的CPU，使得用户感觉独享CPU14系统能够及时响应随机发生的外部事件，并要快速处理。分类：实时控制系统：飞机、导弹发射的实时控制，轧钢、石化等工业生产过程控制实时信息处理系统：飞机票订票、银行系统、证券系统等特点:及时响应。每一个信息接收、分析处理和发送有时间限制。高可靠性。不可逆，可靠保障、保密措施等。实时操作系统15网络操作系统服务器工作站工作站工作站工作站…工作站：独立功能的计算机工作站网络资源工作站共享网络上的软硬件资源164.操作系统分类APPLEIBMDOS操作系统按任务数图形用户界面操作系统命令行界面操作系统多用户操作系统单用户操作系统多任务操作系统单任务操作系统分时操作系统批处理系统实时操作系统网络操作系统按用户界面按用户数按系统功能5.常用操作系统1).S（DiskOperatingSystem）1981Microsoft公司研制的配置在PC的操作系统单用户命令行界面操作系统从4.0版开始成为支持多任务的操作系统。2).Windows图形用户界面1985Windows98WindowsNTWindows2000WindowsVistaWindows7Windows8Windowsxp183).Unix操作系统开发：Unix是AT&T公司贝尔实验室1969用汇编语言开发的；1973年用C语言重新编写。特点：安全性、可靠性高可移植性多用户多任务网络功能强，TCP/IP协议是在UNIX系统上开发的主要应用：服务器/客户机体系Windows194).Linux操作系统开发：由UNIX发展而来，丹麦大学生特点：源代码开放多用户多任务主要应用：Linux服务器5).MacOS操作系统开发：苹果公司特点：较好的图形处理能力主要应用：PowerMacintosh机及Macintosh一族计算机与Windows缺乏较好的兼容性。公布软件源代码的程序可以编辑、编译，免费扩充：智能手机操作系统目前三足鼎立：•Google的Android•苹果的iOS•微软的WindowsPhone以往其他操作系统•诺基亚Symbian（塞班）•WindowsMobileAndroid•Android(安卓或安致)最初由AndyRubin创办，2005年由Google收购，是目前市场上的霸主。•优点：免费开源、服务不受限制、第三方软件多。iOS•iOS是由苹果公司为iPhone、iPad以及iPodtouch等系列产品开发的操作系统，最新版本6.0•优点：优秀的图形用户界面、多媒体效果和方便的触控、丰富的软件库。•缺点：付费软件库、不支持第三方软件。WindowsPhone•2010年微软发布的智能手机操作系统–最新典型版本WindowsPhone8–发布时间晚，被Google占了先机特点：与Windows8相同的内核，方便用户开发提高市场占有率微软公司CEO兼总裁史蒂夫·鲍尔默：“全新的Windows手机把网络、个人电脑和手机的优势集于壹身，让人们可以随时随地享受到想要的体验。”网站资料软件风云操作系统发展史WINDOWS诞生始末Windows的发展史UNIX发展史从UNIX到Linux这一段历史智能手机操作系统25操作系统概述操作系统基本功能Windows7使用冯•诺依曼计算机的组成存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器•处理器管理•存储管理•文件系统•设备管理处理器•程序管理•存储管理•文件系统•磁盘管理本章1.单道程序系统:任何时刻内存中只有一道程序。一个程序的运行完全结束后才能运行下一个程序任务：有效地、合理地分配CPU的时间时间tCPU程序A程序B程序C演示：单道程序系统2.多道程序系统：多道程序同时在执行程序A程序C程序A程序B程序C程序CCPU时间t特点：•多道：计算机内存中同时存放了几道相互独立的程序•宏观上并行：同时在执行•微观上串行：各程序轮流地占有CPU，交替执行演示：多道程序系统程序程序是文件的形式存放在外储存器。运行一个程序，首先将程序文件从外存储器被调入内存才能运行。进程一个正在执行的程序进程是一个程序与其数据一道在计算机上顺序执行时所发生的活动。3.程序、进程和线程进程的状态和调度①就绪状态除了CPU，所有的资源都拥有了②执行状态在CPU上运行③挂起状态进程因等待某个事件而暂停执行时的状态进程和线程的区别①程序是一个静态的概念，进程是一个动态的概念。②程序可以脱离机器长期保存，进程是执行着的程序③一个程序可多次执行并产生多个不同的进程。分配到了所需资源除了CPU以外，所需要的所有资源都分配了缺少资源等待某个资源，如打印机演示：多道程序系统线程目的：充分共享共源，减少内存开销提高并发性，切换速度相对较快目前许多操作系统把进程再“细分”成线程(threads)在UNIX中，进程仍然是CPU的分配单位在Windows中，线程是CPU的分配单位计算机内存是CPU可以直接存取的存储器。存储管理主要功能有下面4个方面:1.虚拟内存2.存储器分配3.地址的转换4.信息的保护1.虚拟内存用硬盘空间模拟内存真正内存虚拟内存内存空间Windows7：控制面板｜系统和安全｜系统｜高级系统设置｜高级｜设置｜高级｜更改页面文件是pagefile.sys演示：虚拟内存演示：观察当前计算机上虚拟内存情况35负责管理和存取文件信息的部分称为文件系统或信息管理系统为用户提供了一个简单、统一的访问文件的方法，有了文件系统：实现了按名访问不必考虑各种外存储器的差异，不必了解文件在外存储器上的具体物理位置以及如何存放的1．目录结构树状结构树根：根目录树枝：文件夹树叶：文件2．文件路径绝对路径：从根目录开始相对路径：从当前目录开始绝对路径：Notepad.exeC:\Windows\System32\Notepad.exeTest.docC:\User\Test.doc。相对路径：假定当前目录为System32，Data.mdb..\..\User\Data.mdb注：..表示上一级目录3．文件系统①FATMSDOS采用的文件系统，最多支持512MB用在软盘和移动硬盘上。②FAT32可支持达8TB的卷不能支持512MB以下的卷因此用在硬盘分区上。③NTFS高性能、安全性、可靠性例如文件和文件夹权限、加密、磁盘配额等高级功当系统故障或误删除恢复好。④exFAT扩展FATFAT32不支持4G及其更大的文件对于闪存，NTFS文件系统381．磁盘分区与创建逻辑驱动器分区目的：①硬盘容量很大，为便于管理②安装不同的系统，如Windows、Linux等不可以细分可以细分磁盘分区创建逻辑驱动器使用格式化WindowsXP分区注：Windows7中可以创建3个主分区只有创建了3个主分区才能建后面的逻辑驱动器Windows7分区40控制面板｜管理工具｜创建并格式硬盘分区41格式化的目的①把磁道划分成一个个扇区，每个扇区512个字节。②安装文件系统，建立根目录。注意：格式化磁盘会丢失磁盘上所有信息两类磁盘不能格式化①磁盘不能处于写保护状态。②磁盘上不能有打开的文件容量文件系统FATFAT32NTFS文件占用磁盘空间的基本单位NTFS时可选择；其余只用缺省值。卷的名称磁盘碎片：文件碎片，是指一个文件没有保存在一个连续的磁盘空间上，而是被分散存放在许多地方时间长了会有磁盘碎片磁盘碎片太多会影响数据的读写速度删除垃圾文件，释放硬盘空间47操作系统概述操作系统的基本功能Windows7使用48Windows7使用一、Windows基础二、Windows7基本使用491.Windows的发展历史两条产品线◆面向个人消费者和客户机WindowsXP/Vista/7/8◆面向服务器WindowsServer2003/2008/20122．桌面3．控制面板4．用户管理5．帮助系统6．剪贴板剪贴板是程序和文件之间用于传递信息的临时存储区7．任务管理器的使用Ctrl+Alt+Del①终止未响应的应用程序②终止进程的运行③判断是否有病毒特别是蠕虫病毒文件是存放在外存上的一组相关信息的集合文件名1.文件二、Windows7的使用按名存取文件名：文件名.扩展名文件类型扩展名反映了文件类型EXE、CPP、JPG、WMV、HTM文件属性文件大小占用空间日期与时间所有者信息只读隐藏存档52文件类型扩展名说明可执行程序EXE、COM可执行程序文件源程序文件C、CPP、BAS程序设计语言的源程序文件Office文档DOC、XLS、PPTWord、Excel、Powerpoint创建的文档流媒体