第3章 操作系统.docx
- 文档编号:15825866
- 上传时间:2023-07-08
- 格式:DOCX
- 页数:58
- 大小:1.11MB
第3章 操作系统.docx
《第3章 操作系统.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第3章 操作系统.docx(58页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第3章操作系统
第3章操作系统
3.1操作系统概述
操作系统是最重要的系统软件,是整个计算机系统的管理与指挥机构,管理着计算机的所有资源。
因此,要熟练使用计算机的操作系统,首先需了解一些操作系统基本知识。
3.1.1操作系统的基本概念
操作系统是管理和控制计算机软硬件资源,合理组织计算机的工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供功能强大、使用方便和可扩展的工作环境,为用户使用计算机提供接口的程序集合。
在计算机系统中,操作系统位于硬件和用户之间,一方面它能向用户提供接口,方便用户使用计算机,另一方面它能管理计算机软硬件资源,以便充分合理地利用它们。
3.1.2操作系统的功能
从资源管理的角度,操作系统具有如下功能。
1.处理机管理
处理机管理的主要任务是对处理机的分配和运行实施有效的管理。
分配资源的基本单位是进程。
进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程。
因此,对处理机的管理可归结为对进程的管理。
进程管理应实现下述主要功能:
●进程控制:
负责进程的创建、撤销及状态转换。
●进程同步:
对并发执行的进程进行协调
●进程通信:
负责完成进程间的信息交换。
●进程调度:
按一定算法进行处理机分配。
2.存储器管理
存储器管理的主要任务是负责内存分配、内存保护、内存扩充。
合理地为程序分配内存,保证程序间不发生冲突和相互破坏。
●内存分配:
按一定的策略为每道程序分配内存。
●内存保护:
保证各程序在自己的内存区域内运行而不相互干扰。
●内存扩充:
借助虚拟存储技术获得增加内存效果。
3.设备管理
设备管理的主要任务是对计算机系统内的所有设备实施有效的管理,使用户方便灵活的使用设备。
设备管理应实现下述功能:
●设备分配:
根据一定的设备分配原则对设备进行分配。
●设备传输控制:
实现物理的输入输出操作,即启动设备、中断处理、结束处理等。
●设备独立性:
用户程序中的设备与实际使用的物理设备无关。
4.文件管理
文件管理负责管理软件资源,并为用户提供对文件的存取、共享和保护等手段。
文件管理应实现下述功能:
●文件存储空间管理:
负责对存储空间的分配与回收等功能。
●目录管理:
目录是为方便文件管理而设置的数据结构,它能提供按名存取的功能。
●文件操作管理:
实现文件的操作,负责完成数据的读写。
●文件保护:
提供文件保护功能,防止文件遭到破坏。
5.用户接口
提供方便、友好的用户界面,使用户无须了解过多的软硬件细节就能方便灵活地使用计算机。
通常,操作系统以两种方式提供给用户使用:
●命令接口:
提供一组命令供用户方便的使用计算机,近年来出现的图形接口(也称图形界面)是命令接口的图形化。
●程序接口:
提供一组系统调用供用户程序和其他系统程序使用。
3.1.3操作系统的分类
操作系统是计算机系统软件的核心,根据操作系统在用户界面的使用环境和功能特征的不同,有很多分类方法。
1.按结构和功能分类
一般分为:
批处理系统、分时系统和实时系统、网络操作系统和分布式操作系统。
(1)批处理操作系统
批处理(BatchProcessing)操作系统的工作方式是:
用户将作业交给系统操作员,系统操作员将许多用户的作业组成一批作业,之后输入到计算机中,在系统中形成一个自动转接的连续的作业流,然后启动操作系统,系统自动、依次执行每个作业。
最后由操作员将作业结果交给用户。
(2)分时操作系统
分时(TimeSharing)操作系统的工作方式是一台主机连接了若干个终端,每个终端有一个用户在使用。
用户交互式地向系统提出命令请求,系统接受每个用户的命令,采用时间片轮转方式处理服务请求,并通过交互方式在终端上向用户显示结果。
用户根据上步结果发出下道命令。
分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段,称为时间片。
操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务。
每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。
(3)实时操作系统
实时操作系统(Real-TimeOperatingSystem,RTOS)是指使计算机能及时响应外部事件的请求,在规定的严格时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。
实时操作系统追求的目标是对外部请求在严格时间范围内做出反应,有高可靠性和完整性。
(4)网络操作系统
网络操作系统是基于计算机网络的,是在各种计算机操作系统上按网络体系结构协议标准开发的系统软件,包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用。
其目标是相互通信及资源共享。
网络操作系统除了具有一般操作系统的基本功能之外,还具有网络管理模块。
网络操作系统用于多台计算机的硬件和软件资源进行管理和控制。
网络管理模块的主要功能是提供高效而可靠的网络通信能力,提供多种网络服务。
网络操作系统通常用在计算机网络系统中的服务器上。
最有代表性的几种网络操作系统产品有:
Novell公司的Netware、Microsoft公司的Windows2000Server、UNIX和Linux等。
(5)分布式操作系统
分布式系统是由多台计算机通过网络连接在一起而组成的系统,系统中任意两台计算机可以通过远程过程调用交换信息,系统中的计算机无主次之分,系统中的资源提供所有用户共享,一个程序可分布在几台计算机上并行的运行,互相协调完成一个共同的任务。
分布式操作系统的引入主要是为了增加系统的处理能力、节省投资、提高系统的可靠性。
用于管理分布式系统资源的操作系统称为分布式操作系统。
2.按用户数目分类
一般分为:
单用户操作系统和多用户操作系统。
单用户操作系统又可以分为单用户单任务操作系统和单用户多任务操作系统。
单用户单任务操作系统:
在一个计算机系统内,一次只能运行一个用户程序,此用户独占计算机系统的全部软硬件资源。
常见单用户单任务操作系统有:
MS-DOS、PC-DOS等。
单用户多任务操作系统也是为单用户服务的,但它允许用户一次提交多项任务。
常见的单用户多任务操作系统有Windows95、Windows98等。
多用户操作系统允许多个用户通过各自的终端使用同一台主机,共享主机中各类资源。
常见的多用户多任务操作系统有Windows2000server、WindowsXP、Windows2003、UNIX。
3.1.4典型操作系统介绍
1.DOS操作系统
DOS(DiskOperationSystem,磁盘操作系统),是微软公司于1981年8月推出的,它是一种单用户、单任务的计算机操作系统。
DOS采用字符界面,必须输入各种命令来操作计算机,这些命令都是英文单词或缩写,比较难于记忆,不利于一般用户操作计算机。
进入90年代后,DOS逐步被Windows操作系统所取代。
2.Windows操作系统
Microsoft公司成立于1975年,目前已经成为世界上最大的软件公司,其产品覆盖操作系统、编译系统、数据库管理系统、办公自动化软件和因特网支撑软件等各个领域。
从1983年11月Microsoft公司宣布Windows1.0诞生到今天的WindowsXP,Windows已经成为风靡全球的计算机操作系统。
Windows操作系统发展历程,如表3-1所示。
表3-1Windows操作系统发展历程
Windows版本
推出时间
特点
Windows3.x
1990年
具备图形化界面增加OLE技术和多媒体技术
Windows95
1995年8月
脱离DOS独立运行,采用32处理技术,引入“即插即用”等许多先进技术,支持Internet,
Windows98
1998年6月
FAT32支持,增强Internet支持、增强多媒体功能
Windows2000
2000年
网络操作系统,稳定、安全、易于管理
WindowsXP
2001年10月
纯32位操作系统,更加安全、稳定、易用性更好
Windows2003
2003年4月
服务器操作系统,易于构建各种服务器
WindowsXP的技术特点:
(1)多用户多任务操作系统,在32位下具有抢先多任务能力;
(2)支持对称多处理器和多线程,即多个任务可基于多个线程被对称地分布到各个CPU上工作,从而大大提高更个系统的数据处理能力;
(3)32位页式虚拟存储管理;
(4)支持多种可装卸文件系统;
(5)提供“即插即用”功能,系统增加新设备时,只需把硬件插入系统,由Windows解决设备驱动程序的选择和设置等问题;
(6)新的图形化界面,具有较强的多媒体支持功能;
(7)内置网络功能,直接支持联网和网络通信;
(8)具有更高的安全性和稳定性。
3.UNIX操件系统
UNIX操作系统1969年在贝尔实验室诞生。
它是一个交互式的分时操作系统。
UNIX取得成功的最重要原因是系统的开放性、公开源代码、易理解、易扩充、易移植性。
用户可以方便地向UNIX系统中逐步添加新功能和工具,这样可使UINX越来越完善,能提供更多服务,从而成为有效的程序开发的支撑平台。
它是可以安装和运行在从微型机、工作站直到大型机和巨型机上的操作系统。
UNIX系统因其稳定可靠的特点而在金融、保险等行业得到广泛应用。
UNIX的技术特点:
(1)多用户多任务操作系统,用C语言编写,具有较好的易读、易修改和可移植性;
(2)结构分核心部分和应用子系统,便于做成开放系统;
(3)具有分层可装卸卷的文件系统,提供文件保护功能;
(4)提供I/O缓冲技术,系统效率高;
(5)剥夺式动态优先级CPU调度,有力地支持分时功能;
(6)请求分页式虚拟存储管理,内存利用率高。
(7)命令语言丰富齐全,提供了功能强大的Shell语言作为用户界面;
(8)具有强大的网络与通信功能。
4.Linux操作系统
Linux是由芬兰科学家LinusTorvalds于1991年编写完成的一个操作系统内核。
当时他还是芬兰首都赫尔辛基大学计算机系的学生,在学习操作系统课程中,自己动手编写了一个操作系统原型。
Linus把这个系统放在Internet上,允许自由下载,许多人对这个系统进行改进、扩充、完善,进而一步一步的发展完成完整的Linux系统。
Linux是一个开放源代码、类UNIX的操作系统。
它除继承了UNIX操作系统的特点和优点外,还进行了许多改进,从而成为一个真正的多用户、多任务的通用操作系统。
Linux技术特点:
(1)继承了UNIX的优点,并进一步改进,紧跟技术发展潮流;
(2)全面支持TCP/IP,内置通信联网功能,让异种机方便地联网;
(3)是完整的UNIX开发平台,几乎所有主流语言都已被移植到Linux;
(4)提供强大的本地和远程管理功能,支持大量外部设备;
(5)支持32种文件系统;
(6)提供GUI,有图形接口X-Window,有多种窗口管理器;
(7)支持并行处理和实时处理,能充分发挥硬件性能;
(8)开放源代码,其平台上开发软件成本低,有利于发展各种特色的操作系统。
在Linux基础上,我国中科红旗软件技术公司于1999年研制成功红旗Linux。
它应用于以Intel和Alpha芯片为CPU的服务器平台上的第一个国产操作系统。
红旗Linux标志着我国拥有了独立知识产权的操作系统,它在政府、电信、金融、交通和教育等领域拥有了众多成功案例。
继服务器版1.0、桌面版2.0、嵌入式Linux之后,红旗最近又推出了RedFlagDCServer(红旗数据中心服务器)5.0及多种发行版本,这意味着红旗软件所主导的Linux系统在产品技术方面更加成熟完善。
红旗Linux为中国国产操作系统的发展奠定了坚实的基础。
3.2WindowsXP操作系统概述
WindowsXP是美国微软公司新一代的操作系统。
它结合了Windows2000和Windows98中的许多优秀功能,提供了更高层次的安全性、稳定性和易用性。
微软公司面向不同的用户推出了三个WindowsXP版本:
WindowsXPHomeEdition(家庭版)、WindowsXPProfessional(专业版)和WindowsXP64-bitEdition(64位版或WindowsXPServer版)。
3.2.1WindowsXP需要的基本环境
WindowsXP具有强大的功能以及各种更新的技术。
因此,WindowsXP只有在硬件配置较高时才能发挥出其优越性。
WindowsXP要求的硬件环境见表于3-2。
表3-2WindowsXP的硬件环境
硬件要求
基本配置
建议使用
CPU
233MHzx86兼容
300MHz以上x86兼容
内存
64MB内存
128MB内存或更高
安装硬盘空间
至少1.5GB(空间或分区)
5GB以上的可用空间
运行空间
200MB
500MB及以上
显示卡
标准VGA卡或更高分辨率的图形卡
支持硬件3D的32位真彩色显示卡
显示器
14英寸彩色显示器
15英寸或更大的高分辨率显示器
输入设备
键盘和Microsoft兼容鼠标
无
3.2.2WindowsXP的安装过程
WindowsXP操作系统的安装方式可分为光盘启动安装、升级安装和多系统安装。
1.光盘启动安装
首先,在BIOS中设置启动顺序为光盘优先,然后将WindowsXP安装光盘插入光驱。
计算机从光盘启动后将自动运行安装程序。
按照屏幕提示,用户即可顺利完成安装。
2.升级安装
启动Windows9x或WindowsNT,关闭所有程序。
将WindowsXP光盘插入光驱,系统会自动运行并弹出安装界面,单击“安装WindowsXP”超链接进行安装即可。
如果光盘没有自动运行,可双击光盘根目录中的setup.exe文件开始安装。
3.多系统安装
如果用户需要安装一个以上的MS系列操作系统可按照由低到高的版本顺序安装即可。
例如安装完windows98后再安装WindowsXP。
3.3WindowsXP的基本操作
3.3.1WindowsXP的启动与退出
1.启动WindowsXP
WindowsXP操作系统安装完成后,启动WindowsXP操作系统,操作步骤如下:
(1)首先打开外设电源开关,然后打开主机电源开关。
如果计算机中有多个操作系统,例如Windows98和WindowsXP两个操作系统,屏幕将显示“请选择要启动的操作系统”界面,选择WindowsXP操作系统,按【Enter】键。
(2)进入WindowsXP操作系统,显示选择用户界面,如图3-1所示。
(3)单击用户名,如果没有设置系统管理员密码,可以直接登录系统;如果设置了管理员密码,输入密码,按回车键后即可登录系统。
图3-1选择用户界面
2.退出WindowsXP
在退出操作系统前,需要先关闭所有已经打开或正在运行的程序。
退出系统的操作步骤如下:
(1)单击【开始】按钮,选择“关闭计算机”命令,打开“关闭计算机”对话框。
(2)单击【关闭】按钮,将退出WindowsXP操作系统,且关闭计算机。
在“关闭计算机”对话框中,还有“休眠”、“重新启动”两个按钮。
若单击【休眠】按钮,系统处于等待状态;单击【重新启动】按钮,系统将重新启动计算机;单击【取消】按钮,系统将重新返回WindowsXP操作系统,取消这次操作。
3.3.2WindowsXP的桌面、窗口及菜单
1.WindowsXP的桌面
启动WindowsXP后,界面如图3-2所示。
该界面被称为桌面,它是组织和管理资源的一种有效的方式。
正如日常的办公桌面常常搁置一些常用办公用品一样,WindowsXP也利用桌面承载各类系统资源。
桌面上主要有桌面背景、快捷图标和任务栏。
图3-2WindowsXP操作系统界面
桌面背景是屏幕上的主体部分显示的图像,其作用是美化屏幕。
图标由一些图形和文字组成的,这些图标代表某一个工具、程序或文件等。
双击这些图标可以打开文件夹,或启动某一应用程序。
不同的桌面可以有不同的图标,用户可以自行设置。
桌面上的图标一般包括:
“我的文档”、“我的电脑”、“网上邻居”、“InternetExplorer”、“回收站”。
我的文档:
用于存储用户各种文档的默认文件夹。
我的电脑:
用于组织和管理计算机中的软硬件资源,同资源管理器。
网上邻居:
用于浏览本机所在的局域网的网络资源。
InternetExplorer:
用于浏览Internet。
回收站:
用于暂存、恢复或永久删除已删除的文件或文件夹。
任务栏位于桌面底部,它包括【开始】按钮、“快速启动”栏、“应用程序”栏和“通知区域”,如图3-3所示。
图3-3任务栏
①【开始】按钮
WindowsXP的“开始”菜单中集成了系统的所有功能,WindowsXP的所有操作都可以从这里开始。
单击该按钮,可以弹出“开始”菜单,如图3-4所示。
该菜单分为两列:
左侧列出了Internet、电子邮件和最常用的程序图标,这种风格便于经常访问Internet、电子邮件和运行常用程序的用户使用,菜单的底部有一个“所有程序”命令,单击该命令,在打开的下级菜单中将显示本机上安装的所有程序;右侧列出了“我的文档”、“我的电脑”和“控制面板”等图标;菜单底部有“注销”、“关闭计算机”两个命令选项。
图3-4“开始”菜单
②“快速启动”栏
用于快速启动应用程序。
单击相关的按钮,即可打开相应的应用程序;当鼠标指针停在某个按钮上时,将会显示相应的提示信息。
③“应用程序”栏
用于放置已经打开窗口的最小化图标,其中,深色代表当前窗口。
如果用户要激活其他的窗口,只需用鼠标单击代表相应窗口的图标即可。
④通知区域
在该区域中显示了时间指示器、输入法指示器、音量控制指示器和系统运行时常驻内存的应用程序图标。
时间指示器显示系统当前的时间;输入法指示器用来帮助用户快速选择输入法;音量控制指示器用于调整扬声器的音量大小。
2.WindowsXP的窗口
(1)窗口的分类和组成
WindowsXP的窗口一般分为应用程序窗口、文档窗口和对话框三类。
应用程序窗口是应用程序运行时的人机界面;文档窗口只能出现在应用程序窗口之内(应用程序窗口是文档窗口的工作平台);对话框是Windows和用户进行信息交流的一个界面,Windows为了完成某项任务而需要从用户那里得到更多的信息时,就会使用对话框。
①应用程序窗口
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。
例如,双击桌面上的“我的电脑”图标,就可以打开“我的电脑”窗口,如图3-5所示。
图3-5“我的电脑”窗口
标题栏:
位于窗口顶部,用于显示本窗口中运行的程序名或主要内容。
包括控制按钮、窗口标题、最小化
、最大化
(恢复
)按钮和关闭按钮
。
菜单栏:
位于标题栏的下方,它由多个菜单项组成,每一个菜单项又可以包含一组菜单命令,以供选择。
通过菜单命令可以完成多种操作。
工具栏:
位于菜单栏的下方,它提供了调用系统各种功能和命令的按钮,是非常快捷的操作方式。
地址栏:
位于工具栏下方,用于标识程序当前的工作位置。
状态栏:
位于窗口的底部,显示用户当前所选对象或菜单命令的简短说明。
滚动条:
是在窗口的内容不能完整的显示在一屏时,提供给用户的一种滚动查看方式。
包括水平滚动条和垂直滚动条。
工作区:
用于显示窗口当前工作主题的内容。
一般由操作对象、水平滚动条、垂直滚动条等组成。
链接区域:
在WindowsXP中,窗口的左侧新增加了链接区域,这是以往版本的Windows所不具有的,它以超链接的形式为用户提供了各种操作的便利途径。
一般情况下,链接区域包括几种选项,用户可以通过单击选项名称的方式来隐藏或显示其具体内容。
●“任务”选项:
为用户提供常用的操作命令,其名称和内容随打开窗口的内容而变化,当选择一个对象后,在该选项下会出现可能用到的各种操作命令,可以在此直接进行操作,而不必在菜单栏或工具栏中进行,这样会提高工作效率,其类型有“文件和文件夹任务”、“系统任务”、“网络任务”等。
●“其他位置”选项:
以链接的形式为用户提供了计算机上其他的位置,在需要使用时,可以快速转到有用的位置,打开所需要的其他文件,例如“我的电脑”、“我的文档”等。
●“详细信息”选项:
在这个选项中显示了所选对象的大小、类型和其他信息。
②文档窗口
文档窗口主要用于编辑文档,它共享应用程序窗口中的菜单栏,当文档窗口打开时,用户从应用程序菜单栏中选取的命令同样会作用于文档窗口或文档窗口中的内容。
③对话框
对话框有多种形式,打印对话框,如图3-6所示。
图3-6对话框窗口
●命令按钮:
命令按钮可控制立即执行命令。
通常对话框中至少会有一个命令按钮。
●文本框:
文本框是要求输入文字的区域,直接在文本框中输入文字即可。
●数值框:
用于输入数值信息。
用户也可以单击该数值框右侧的向上或向下的增减按钮来改变数值。
●单选按钮:
单选按钮一般用一个圆圈表示,如果圆圈带有一个黑色实心点,则表示该项为选中状态:
如果是空心圆圈,则表示该项未被选中。
单选按钮是一种排他性的设置,选中其中一个,其他的选项将处于未选中状态。
●复选框:
复选框一般用方形框(或菱形)表示,用来表示是否选择该选项。
若复选框中有√符号,则表示该项为选中状态;若复选框为空,则表示该项没有被选中。
若要选中或取消选择某一选项,则单击相应的复选框即可。
●列表框:
列表框列出了可供用户选择的选项。
列表框常常带有滚动条,用户可以拖曳滚动条显示相关选项并进行选择。
●下拉列表框:
下拉列表框是一个单行列表框。
单击其右侧的下拉按钮,将弹出一个下拉列表,其中列出了不同的信息以供用户选择。
另外,对话框中还可能出现:
●选项卡:
选项卡代表一个对话框由多个部分组成,用户选择不同的选项卡将显示不同的信息。
●滑块:
拖曳滑块可改变数值大小。
●帮助按钮;在有些对话框的标题栏右侧会出现一个
按钮,单击该按钮,然后单击某个项目,就可获得有关该项目的帮助。
在打开对话框后,可以选择或输入信息,然后单击【确定】按钮关闭对话框;若不需要对其进行操作,可单击【取消】或【关闭】按钮关闭对话框。
(2)窗口的操作
①移动窗口
移动窗口只需将鼠标指针移动至窗口的标题栏上,然后拖曳鼠标,即可把窗口放到桌面的任何地方。
②缩放窗口
每个窗口的右上角都有【最小化】按钮、【最大化/还原】按钮,通过它们可迅速放大或缩小窗口。
单击【最大化】按钮,窗口就会充满整个屏幕,此时,【最大化】按钮将变为【还原】按钮,单击该按钮,可将窗口恢复到原来状态。
单击【最小化】按钮,窗口会被最小化,即隐藏在桌面任务栏中,单击任务栏上该程序的图标时,又可以把窗口还原到原来的大小。
除了可以使用按钮来控制窗口的大小外,还可以使用鼠标来改变窗口的大小。
将鼠标指针移动到窗口的边缘或四个角上的任意位置,当鼠标指针变成双向箭头的形状时,拖曳鼠标就可以实现改变窗口大小的目的。
③切换窗口
当桌面上有多个窗口时,可以用【Alt+Tab】组合键进行切换,具体方法是:
按住Alt键,再按Tab键,在桌面上将出现一个任务框,它显示了桌面上所有窗口的小图标,如图3-7所示。
此时,再按Tab键,可选择下一个图标。
选中哪个程序的图标,在释放Alt键时,相应的程序窗口就会成为当前工作窗口。
在WindowsXP中,当用户打开很多窗口或程序时,系统会自动将相同类型的程序窗口编为一组,此时,切换窗口就需要进行如下操作:
将鼠标指针移到任务栏上
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第3章 操作系统