chapter03计算机软件系统

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1、1大学计算机基础3 计算机软件系统2第3章计算机软件系统p3.1 计算机软件系统分类p3.2 操作系统的功能和分类p3.3 Windows XP操作系统 p3.4 典型操作系统介绍33.1计算机软件系统分类 p操作系统 p语言编译程序 p数据库管理系统 p联网及通信软件 p应用软件43.2 操作系统的功能和分类p3.2.1 操作系统的概念n用于管理和控制计算机硬件和软件资源的 一组程序。 n计算机硬件与其它软件的接口n用户和计算机的接口 虚拟机=裸机+操作系统裸机操作系统应用程序用户53.2.2 操作系统的引导p系统引导n启动计算机就是把操作系统调入内存。即把操 作系统的核心程序及其他需要经常

2、使用的指令 从硬盘调入内存。n操作系统的核心部分功能就是管理存储器和其 他设备，维持计算机的时钟，调配计算机的设 备、程序、数据和信息等资源。操作系统的核 心部分是常驻内存的，而其他部分不常驻内存 ，通常存放在硬盘上，当需要的时候才被调入 内存。63.2.3 操作系统的功能p处理机管理p存储器管理p设备管理p文件管理71. 处理机管理 处理机任务：有效地、合理地分配CPU的时间单道程序系统: 任一时刻只允许一个程序在系统中执行，正在执行的程序控制了整个系统的资源，一个程序执行结束后才能执行下一个程序，因此资源利用率低，大量资源在许多时间处于闲置状态。例如： 时间t内 存执行程序A程序B程序C执

3、行执行81. 处理机管理 多道程序系统：多道程序同时在执行多道：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。例如：时间t内 存执行程序A程序B程序C等待等待等待执行等待等待执行等待执行执行等待执行在许多操作系统中，对系统资源的分配是以进程为单位进行的91处理机管理p目的n有效地、合理地分配CPU的时间p进程n进程就是一个程序在一个数据集上的 一次执行。 p进程是可以独立拥有资源的单位p进程是可以独立调度的基本单位 10进程管理 p进程控制p进程同步p进程通信p进程调度进程基本状态（就绪、运行和阻塞）的转换 进程的特性：动态性

4、、并发性、独立性、异步性11查看进程p程序与进程是一对多的关系。12线程 n进程再细分成线程。它描述进程内的执行， 是操作系统分配CPU时间的基本单位。p线程不拥有资源。p独立调度的基本单元，线程是进程内一个相对独 立的、可调度的执行单元。p可并发执行。p共享进程资源。p线程可以分为核心级线程和用户级线程。核心级 线程直接由操作系统产生。用户级线程由用户创 建。13查看线程 p任务管理器-查看-选择列142存储器管理p存储器管理的主要目的是合理高效地管理和使 用存储空间，为程序的运行提供安全可靠的运 行环境，使内存的有限空间能满足各种作业的 需求。p主要功能n内存分配 n内存保护n内存扩充n内

5、存映射15内存分配和内存保护p内存分配n按一定的策略为每道正在处理的程 序和数据分配内存空间。 p内存保护 n建立内存保护机制，保证各程序在 自己的内存区域内运行而不相互干 扰 16内存扩充p内存扩充n指借助虚拟存储技术(内存和外存联合起来统 一使用 )实现增加内存的效果。p虚拟内存n用硬盘空间模拟内存，为用户提供一个比实 际内存大得多的内存空间。n在计算机运行过程中，部分进程保留在内存 ，其他暂时不在CPU运行的进程保存在外存 ，操作系统根据需要负责进行内外存交换。 17内存扩充p虚拟内存：n默认大于RAM 的 1.5倍n使用过程中可自动调整真正内存虚拟内存内存空间右击“我的电脑 ”|属性|

6、选择“ 高级”选项卡| 性能区域单击“ 设置”|选择“高 级”选项卡18地址映射p地址映射n程序进入内存时，由操作系统把程 序中的逻辑地址转换为真正的内存 地址 内存中的程序：物理地址 程序员编员编 写的程序：逻辑地址从0开始 193设备管理设备管理用于管理计算机系统中所有 的外围设备， 而设备管理的主要任务是 ，完成用户进程提出的I/O请求； 为用 户进程分配其所需的I/O设备；提高 CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度 ；方便用户使用I/O设备。20设备分配设备分配的基本任务，是根据用户进程的I/O请求、系统的现有资源情况以及按照某种设备分配策略，为之分配其所需的 设备。 设备传输控

7、制： 启动设备、中断处理、结束处理等 设备独立性（设备无关性）用户程序与实际使用的物理设备无关 缓冲管理CPU运行的高速性和I/O低速性间的矛盾自计算机诞生时起便已存在。因此，在现代计算机系统中， 都毫无例外地在内 存中设置了缓冲区，而且还可通过增加缓冲区容量的方法， 来改善系统的性能。有效地缓和CPU和I/O设备速度不匹配的 矛盾，提高CPU的利用率，进而提高系统吞吐量。3. 设备管理21 设备驱动一个小程序，其基本任务是用于实现CPU和设备之间的通 信，即由CPU向设备发出I/O命令，要求它完成指定的I/O操作 ；反之由CPU接收从设备发来的中断请求，并给予迅速的响应和相应的处理。Wind

8、ows下的控制面板添加硬件向导 右击“我的电脑”选择“属性” 打开“控制面板” 双击“系统”选择“硬件”选项卡单击“设备管理器”Windows的“设备管理器”对系统设备进行集中管理3. 设备管理224文件管理p概念n文件是按一定格式建立在存储设备上的一批 信息的有序集合。p分类 n应用程序文件：*.COM、*.EXE、 *.BAT n数据文件：*.doc、*.xls、*.wav 、 *.jpg 、*.c 等 23p磁盘分区： 安装时分区：一个新硬盘安装到计算机后，往往要将一个磁 盘驱动器划分成几个逻辑上独立的驱动器，这些磁盘分区被 称为卷。磁盘如果不分区，则整个磁盘为一个卷。 硬盘分区目的：

9、便于管理磁盘上的众多文件 安装不同的系统，如Windows XP、Linux等 Windows的磁盘分区例如：NTFSFAT32FAT32主分区扩展分区C:逻辑分区1 D:逻辑分区2 E:24Windows文件系统 Windows支持三种文件系统：FAT、FAT32和NTFS。FAT：在MS-DOS下采用的文件系统，只能支持512MB以下的容量，所以目前用在软盘和移动硬盘。FAT32：可以支持容量达2TB，不支持512MB以下的卷。用在硬盘分区。 NTFS：兼顾了磁盘空间的使用与访问效率，提供高性能、安全性、可靠性和许多FAT或FAT32没有的高级功能的文件系统。25文件系统n磁盘分区后需要经

10、过格式化、安装文件 系统才能使用。格式化的目的：p把磁道划分成一个个扇区p安装文件系统，建立根目录nWindows XP对磁盘的管理:p在安装时进行建立、删除或格式化p开始|控制面板|管理工具|计算机管理26磁盘管理27文件管理的功能 n树型目录管理p目录文件的组织、目录的快速查询和文件共享 n文件存储空间的管理 p合理地分配和管理存储空间n文件操作的一般管理 p文件的创建、删除、打开、关闭等n文件的共享和保护p提供安全机制 28目录结构：树状结构根目录WindowsUserSystem32Notepad.exeTest.docData.mdbMspaint.exeExplorer.exe概念

11、：根目录目录子目录29Windows文件夹的树状结构桌 面我的文档我的电脑网上邻居A:C:D:303.2.4 操作系统的分类p根据操作系统的功能和使用环境 ，操作系统一般可分为：n实时操作系统 n分时操作系统 n批处理操作系统n单用户操作系统 n网络操作系统 n分布式操作系统 313.3 Windows XP操作系统p3.3.1 基本 知识Windows版本推出时间特 点Windows 3.x1990年5月具备图形化界面，增加OLE技术和多媒体 技术Windows 951995年8月脱离DOS独立运行，采用32位处理技术， 引入“即插即用”等许多先进技术，支 持InternetWindows

12、981998年6月FAT32支持，增强Internet支持，增强多 媒体功能Windows 20002000年12 月网络操作系统，稳定、安全、易于管理Windows XP2001年10 月纯32位操作系统，更加安全、稳定、易用 性更好Windows Server 20032003年4月服务器操作系统，安全性强，易于构建各 种服务器Windows Vista2005年7月全新图形界面，32位和64位Windows Server 20082008年2月灵活、稳定的服务器操作系统，简单简单 、直 观观的管理的平台，加强了网络络和群集 技术术Windows 操作系统的 发展32WindowsXP的特

13、点 p安装简便 p全新的图形操作环境 p友好的Windows XP图形界面非常，操作非常方便。p多用户、多任务、共享系统资源 p可以同时运行多个程序，同时打开多个窗口，窗口之间可以 随意切换p易用性p稳定性与可靠性大大提高 p支持即插即用 p优化多媒体信息处理 p强大的网络功能p防病毒管理和数据安全性管理 更强大的完善维护功能 33Windows XP的安装及运行p安装n光盘启动安装n升级安装n多系统安装 p运行环境nCPU：P/800MHz以上。n内存：128MB及以上。n硬盘：至少10GB以上。n显示器：彩色显示器需带AGP显示卡。n驱动器：3.5英寸软盘驱动器，光盘驱动器CD- ROM（

14、或DVD与刻录机）。343.3.2 Windows XP操作系统的基本操作p桌面和任务栏“开始”菜单和“任务栏” Windows XP应用程序的入口 35Windows XP的窗口 p窗口的分类和组成n窗口一般分为应用程序窗口、文档 窗口和对话框 n应用程序窗口一般由标题栏、菜单 栏、工具栏、地址栏、状态栏、工 作区等组成36窗口的操作p移动窗口n将鼠标指针移动至窗口的标题栏上，然后拖曳 鼠标p 缩放窗口n利用窗口的右上角【最小化】、【最大化/还 原】按钮。n鼠标指针移动到窗口的边缘或4个角上的任意 位置，变成双向箭头的形状时，拖曳鼠标改变 窗口大小。p切换窗口n利用【Alt+Tab】组合键进

15、行切换p窗口的排列37Windows XP的菜单 p主要包括：“开始”菜单、下拉菜单、快捷菜单 、控制菜单 p菜单中常用符号的含义 n命令后带有省略号（）：表示执行该命令将弹出对 话框。n命令前有“”标记：表示该命令正在起作用，再次单 击该命令可删除“”标记，则该命令将不再起作用。n命令前有“”标记：表示在并列的几项功能中，每次 只能选择其中一项。n命令右侧的组合键：表示在不打开菜单的情况下，使 用该组合键可直接执行该命令。n命令右侧的“”标记：表示执行该命令将会打开一个 级联菜单。383.3.3 Windows XP的文件和文件夹管理p文件和文件夹n文件名格式为：.n文件命名规则p文件名由2

16、6个英文字母、09数字、汉字和 一些特殊符号如$ 、# 、*.BMP;*.TXT 格式化 新的磁盘在使用之前一定要进行格式化 对旧磁盘进行格式化，将删除原有信息磁盘 格式化的条件：磁盘不能处于写保护状态；磁盘上不 能有打开的文件。文件和文件夹的管理 49快捷方式十分有用，它是定制桌面、进行快速访问经常使用的 应用程序和文档的最主要的方法。 快捷方式可称为原对象的“替身”，是指向对象的“指针”。替 身原 身快捷图标创建应用程序的快捷方式50 CtrlShift鼠标拖曳文件 用鼠标拖曳文件到“开始”位置，则在开始菜单创建快捷方式 在当前位置创建任意对象的快捷方式：打开“我的电脑”或“资源管理器”，使用“文件|新建|快捷方式” 在当前位置创建当前选择对象的快捷方式：“选择原对象文件创建快捷方式”可以为任意对象建立快捷方式；可以在任意位置建立快捷方式 打开快捷方式意味着打开原对象，所以删除或移