第5章：操作系统基础教学内容

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1、第5章 操作系统基础 操作系统是为了方便用户 控制和管理硬件和软件资源以使计算机能够有序并高效运行的系统软件 操作系统是计算机系统软件的核心 是计算机的灵魂 是计算机系统的管家 软件和硬件资源的协调大师 掌握了操作系统 就掌握了计算机的精髓 目录 5 1操作系统概述5 2DOS操作系统5 3Windows操作系统5 4Unix及Linux 5 1 1概述 操作系统OperatingSystem OS操作系统是一种软件 属于系统软件从用户角度看 操作系统可以看成是计算机的硬件扩充人机交互方式来看 操作系统是用户与机器的接口用管理者角度看 操作系统也是管理资源的程序扩充 5 1 2操作系统的历史

2、1946年 50年代末 无操作系统 第一代初级单道操作系统第二代多道程序设计共享阶段多模式系统网络操作系统和分布式操作系统 5 1 3操作系统的功能 1 处理器管理主要任务是为了解决处理器 CPU 的分配问题 它决定了在多个程序申请管理器时 选择调度哪个程序 占用处理器 在该程序运行之前要为其分配必要的资源 如内存空间 外部设备等 在程序运行过程中要控制其运行状态 以及程序之间的同步和通讯等操作 2 存储器管理主要任务是为了解决内存空间的分配问题 它为程序和数据分配内存空间 使它们所占用的存储区不发生冲突 在多个程序共享内存的情况下 它还必须为每道程序提供保护 使各道程序都能在自己所属存储区中

3、 互相不干扰 3 设备管理主要任务是为了当用户需使用外部设备时 提出请求 由它进行分配 当用户程序运行到要使用某设备时由它驱动外部设备 同时它还能处理外部设备的中断请求 4 文件管理主要任务是管理文件目录 为文件分配存储空间 执行用户提出的使用文件的各种命令 对文件管理的要求是使用简单 只要给出文件名就可使用有关命令去存取信息 安全可靠 有保护措施 文件被破坏时能即使恢复 文件既能共享又能保密 5 作业管理主要任务是提供给用户一个使用计算机系统的界面 使用户能够方便地运行自己的作业 并对进入系统的所有用户作业进行管理和组织 包括作业调度和作业控制 以提高整个计算机系统的使用效率 三种接口 A

4、命令行B 程序接口C 图形用户接口 5 1 4操作系统的工作原理 1 多道程序设计 概念 多个计算程序同时驻留在主存中并发执行 优点 提高资源的利用率 5 1 5操作系统的分类 按照处理方式 运行环境 服务对象和功能的不同 操作系统分为 1 单用户独占2 批处理成批3 实时分为实时控制和实时信息处理4 分时时间片5 网络网络通信和网络共享6 分布式无主从关系 5 1 6常用的微机操作系统 MSDOS MICROSOFT WINDOWS MICROSOFT LINUX 自由软件 MACINTOSH APPLE UNIXOS 2 IBM 5 2DOS操作系统 5 2 1基本概念5 2 2dos组成

5、5 2 3文件 目录和路径5 2 4基本命令5 2 5文件分配表 曾经非常辉煌 5 2 1DOS的基本概念 DOSdiskoperationsystem单用户单任务1981诞生microsoftdos6 22纯dos8 0随winme一起发行 世界上使用最多的操作系统好多游戏都是在dos下 16位 5 2 2DOS的组成 系统核心 三模块一引导三模块 命令处理 文件管理 msdos sys 输入输出 io sys 一引导 引导程序软盘零磁道零面第一扇区 启动流程图 5 2 3文件 目录和路径 1 文件概念 记录在存储介质 例如磁盘 上的一组相关信息的集合 命名规则 8 3规则主名最多八个 扩展

6、名最多三个 不能包含 通配符 任意一个 任意多个常见扩展名和设备文件名 2 目录和路径树型多级目录 有利于组织磁盘文件 和 含义 当前目录和父目录绝对路径 从根目录开始到所在文件目录的路径 相对路径 从当前目录开始到文件所在目录的路径 5 2 4DOS基本命令 1 基本概念命令行程序命令2 命令种类 内部命令外部命令驻留在磁盘上3 命令格式 命令名选项参数如formata s4 批处理命令 bat多个5 具体命令 5 2 5文件分配表 1 基本概念fat记录文件所在位置的表格硬盘的命根子2 类型 FAT16 FAT32 NTFS等等3 fat16 16位缺点最大2GB 使用簇的大小不恰当 4

7、fat32 32位 恰如其分 5 使用专用分区软件powerquestpartitionmagic魔法分区师谨慎使用 5 3windows操作系统 5 3 1历史5 3 2特点5 3 3基本概念5 3 4重要操作5 3 5注册表5 3 6应用程序开发工具 5 3 1windows的历史 1983第一个GUI系统APPLE 1985MicrosoftWindows1 0Windows3 2WindowsforWorkgroup网络版本以上的Windows环境运行在dos上的 WinntworkstationandserverWindows95即插即用支持32位1998Windows98 2000

8、 3win2000四个版本NTwin2000professionalwin2000serverwin2000advancedserverwin2000datacenter2000 9winme Win98的升级Winxphome版和专业版windows2003server 5 3 2windows的特点 1 直观 高效的面向对象的图形用户界面 易学易用2 用户界面统一 友好 漂亮3 丰富的设备无关的图形操作4 多任务 容易学但深入难 5 3 3基本概念 基本元素 窗口 概念 指屏幕上的一块包含软件 应用程序或文本文件的矩形区域 应用程序 包括文挡 可通过窗口向用户展示系统所能提供的各种服务及其

9、需要用户输入的信息 用户可通过窗口去查看和操纵应用程序和文档 组成 窗口由标题栏 垂直滚动条 水平滚动条 控制按钮 最大化按钮 最小化按钮 还原按钮 关闭按钮等组成 2 开始菜单 包含用户开始工作的各种命令和程序 其中a 程序 负责快速运行各种系统程序和应用程序b 收藏夹 存放web站点c 文档 存放最近访问过的15项文档 并记住打开它的应用程序d 设置 打开配置工具e 查找 在本机上查找文件 在网上查找其它计算机和资源f 运行 打开 执行 对话框 并允许用户输入命令g 注销 更换为另一用户登录h 关闭系统 关闭 重启 转换计算机状态 3 图标4 菜单5 桌面6 任务栏7 对话框 5 3 3基

10、本概念 文件管理 1 文件和文件夹系统相关文件 windows应用程序 programfiles文档和资料 mydocuments支持长文件名 文件属性 只读存档隐含系统 2 应用程序和文件的关联概念 某种类型的文件同某个相应的应用程序通过文件扩展名联系起来 以便在打开任何具有此类扩展名的文件时 自动启动该应用程序 例如 我们把具有扩展名为 Inf 的文件同写字板关联后 每当我们打开任意个扩展名为 Inf 的文件时 都会自动启动写字板 通常在安装新的应用软件时 应用软件会自动建立与文档之间的关联 5 3 4重要操作 1 剪贴板的使用剪贴板内存一部分 CLP下面是如何通过剪切板进行传递信息 a

11、把需要的信息复制或剪切到剪贴板 文件中选定的信息 选定信息 复制或剪切 对话框 整幅屏幕的内容 PrintScreen活动窗口的内容 Alt PrintScreenb 从剪贴板粘贴信息打开文档 插入点定位 粘贴 对话框 剪切 Ctrl X 复制 Ctrl C 粘贴 Ctrl v 2 帮助系统的使用a 开始 帮助 Windows帮助 窗口b 开始 程序 附件 程序工具 欢迎进入Windowsc 在应用程序中 帮助 菜单d 在对话框中 单击 单击项目e 开始 程序 MSDOS方式 命令 f 开始 运行输入welcome 3 应用程序的退出a 双击标题栏的控制菜单框b 快捷键Alt F4c 单击菜单

12、栏中的 文件 选退出d 单击 关闭 按纽e Ctrl Alt Del 在任务列表中 选择程序 任务结束 4 dos环境A 启动MS DOS方式 单击 开始 按钮 选择 程序 菜单 再选择 MS DOS方式 另外一种方式是在Win9x Me中单击 开始 按钮 选择 运行 输入command 也可调出MS DOS窗口 在win2000中可直接输入 cmd B 设置msdos窗口alt enterC 使用汉字环境D 退出msdos 5 3 5注册表 演示 5 3 6应有程序开发工具 WindowsSDKWindowsAPI可视化技术和CASE技术 5 4UNIX及LINUX 5 4 1unix5 4

13、 2linux 5 4 1unix 20世纪60年代 诞生了unix 后来整个系统采用c编程语言 1975发布了BSD版本主要变体 Solaris Aix Hp ux Sco Bsd Irix 5 4 2linux 历史与发展特色用途特殊意义版本文件系统 历史与发展 Linux最初是由芬兰赫尔辛基大学计算机科学系的一个名叫LinusBenedictTorvalds的学生进行的个人课题开始的Linux是属于GNU软件 Linux为广大用户提供了一个在家里学习和使用Unix操作系统的机会大型的商业应用 如电信 银行 证券 邮政等大都采用UNIX 而Linux是学习Unix的最好的入门工具 大家学好

14、了linux 就可进入unix的殿堂 有很好的前景 特色 1 开放性 2 多用户 3 多任务 4 良好的用户界面 5 设备独立性 6 提供了丰富的网络功能 7 可靠的系统安全性 8 良好的可移植性 用途 个人Unix工作站 X终端用户 Unix开发平台 商业开发 网络服务器 Internet服务器 终端服务器 传真服务器 Modem服务器 特殊意义 对于中国用户和IT业界来说 Linux以及基于Linux开发的软件对我们意味着什么呢 如果仅仅意味着一种时髦 紧跟国际潮流的话 那么真是明珠暗投了 如果这样 Linux对于我们来说同外国的普通商业软件就没有什么区别 其实 Linux和OpenSou

15、rce对于中国的IT行业来说 是一个前所未有的机遇 即建立自己的民族软件产业的一个绝好机会 放眼中国的软件业 已经完全被国外的商业软件打得落花流水 除了没有任何市场的COSIX外 从DOS到Win98 从Unix到MacOS 中国没有一个自己的商业操作系统 除了弱小的WPS以外没有一个自己的Office软件 至于数据库 计算机辅助设计设计领域更是毫无作为 除了制作大量技术含量不高的杀毒软件 财务软件和中文平台以外 中国的软件业者还能做些什么呢 特殊意义 我国每年都要花近千亿人民币去购买国外的软件产品 并随着包含知识产权意识的提高 还出现了象微软状告华为这样的事情 之所以会如此 最根本的问题是

16、中国人没有自己的操作系统 居安思危 用于自己的操作系统不仅对中国的民族软件发展有好处 甚至对于中国的国家安全和国防事业都是至关重要的 而Linux的出现正符合我们的所有要求 因为源代码公开 我们可以立即加入开发 开发速度不仅大大快于任何商业操作系统 并且可以保证操作系统中不存在任何人为的黑洞和隐藏的问题 永远不会受制于人 因为Linux是国际化的 我们也不必考虑兼容性问题 永远不会同国际脱轨 因此Linux对我们来说 是实现民族软件腾飞的一个难得得机遇 版本 Linux版本分为两部分 内核版本和发行套件版本 内核版本指的是在linus领导下开发的系统内核的版本号 1999 6Linux的稳定内核版本号为2 2 6 而测试内核版本号为2 3 6 发行套件常见的是CalderaOpenLinux DebianGNU Linux RedHatLinux SlackwareLinux SuSELinux TurboLinux 中文版有中科红旗软件公司的红旗Linux 见图10 1 蓝点linux 冲浪平台 XteamLinux 中软 COSIXLinux TomLinux 联想幸福Linux