计算机导论课件第9章 操作系统初步.ppt

1、第9章 操作系统初步9.1 操作系统基本概念9.2 其他常见微机操作系统9.1 操作系统基本概念任务任务1 1 操作系统在计算机系统中的地位操作系统在计算机系统中的地位任务任务2 2 操作系统的基本功能操作系统的基本功能任务任务1 操作系统在计算机系统中的地位操作系统在计算机系统中的地位任务描述 了解操作系统在计算机系统中的地位，理解操作系统在计算机系统中扮演的角色。相关知识与技能1946年诞生的第一台计算机没有操作系统，甚至没有任何软件。计算机发展到今天，已经离不开操作系统。从微型计算机到巨型计算机，计算机系统一般都配置了一种或多种操作系统。如果一台计算机没有操作系统，用户将无法操作。操作系

2、统是计算机系统软件中最重要的组成部分，是控制和管理计算机系统资源，合理地组织计算机工作流程，为用户有效地使用计算机系统提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境。任务任务1 操作系统在计算机系统中的地位操作系统在计算机系统中的地位操作系统是计算机用户与计算机之间进行通信的一个接口，计算机操作系统是计算机用户与计算机之间进行通信的一个接口，计算机用户通过操作系统与计算机资源打交道。用户通过操作系统与计算机资源打交道。所有其他软件都建立在操作系统基础上，并得到其支持和服务；操所有其他软件都建立在操作系统基础上，并得到其支持和服务；操作系统是支撑各种应用软件的平台。作系统是支撑各种应用软件的平台。

3、用户利用操作系统提供的命令和服务操纵和使用计算机。用户利用操作系统提供的命令和服务操纵和使用计算机。操作系统实际上是一个计算机系统中硬件、软件资源的总指挥部。操作系统实际上是一个计算机系统中硬件、软件资源的总指挥部。操作系统的性能决定了计算机系统的安全性和可靠性。操作系统的性能决定了计算机系统的安全性和可靠性。若一个计算机系统没有操作系统，犹如一个人没有大脑思维一样，若一个计算机系统没有操作系统，犹如一个人没有大脑思维一样，将一事无成。将一事无成。任务任务1 操作系统在计算机系统中的地位操作系统在计算机系统中的地位 知识拓展知识拓展 一个完整的计算机系统，无论大型机、小型机、微型机，都由硬件系

4、统和软件系统组成。硬件是软件建立与活动的基础，软件是对硬件功能的扩充。硬件与软件有机地结合在一起，相辅相成，推动了计算机技术飞速发展，并且在当今信息时代占据了举足轻重的地位。按照在计算机系统中起的作用和需要的运行环境，计算机软件通常分为系统软件和应用软件。系统软件用于计算机系统的控制、管理和维护，并为用户使用和其他程序的运行提供服务，包括操作系统、程序设计语言处理程序（汇编程序和编译程序等）、连接装配程序等；应用软件是为解决某一方面应用需要或某个特定问题而设计的程序，如财务软件、信息管理系统、游戏软件等，是应用范围很广的一类软件。任务任务1 操作系统在计算机系统中的地位操作系统在计算机系统中的

5、地位计算机系统中硬件和软件是按层次结构组织的，如图9-1所示。计算机的硬件、软件以及应用之间是一种层次结构的关系：裸机（硬件）最里层，外层是操作系统。操作系统提供资源管理功能和服务功能，把裸机改造成为功能更强、使用更方便的机器。各种实用程序和应用程序运行在操作系统之上，以操作系统支撑环境，又向用户提供完成其进程所需的各种服务。裸机上面第一层软件，最基本的系统软件，对硬件系统功能的首次扩充。密切依赖于计算机硬件，直接管理系统中各种硬件和软件资源。五个部分组成：进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口。对外界面是系统调用。系统实用程序以及各种应用软件通过系统调用访问计算机系统的软、硬件资源

6、。图9-1操作系统与硬件的关系示意图任务任务2 操作系统的基本功能操作系统的基本功能 任务描述任务描述 学习操作系统的基本功能，理解操作系统在计算机系统中扮演的重要角色。相关知识与技能相关知识与技能 从资源管理的角度出发，操作系统应具有以下五个方面功能：1.存储器管理对主存（内存）的管理。内存是程序运行的舞台，程序要在处理机上运行，其代码和数据要全部或部分地驻留内存。除操作系统占相当大的内存空间外，多道程序系统中，并发运行的程序都要占有自己的内存空间。内存总是一种紧张的系统资源。存储器管理的主要功能包括：内存的分配和回收、存储保护、地址变换、内存的分配和回收、存储保护、地址变换、地址扩充。地址

7、扩充。任务任务2 操作系统的基本功能操作系统的基本功能2.处理机管理（进程管理）进程：程序的一次执行。多道程序环境下，处理机的分配和运行以进程为基本单位进行。进程管理的主要功能包括：进程控制、进程同步、进程通信和进程调度。进程控制、进程同步、进程通信和进程调度。3.设备管理计算机系统一般都配置多种类型的输入/输出设备，设备的操作性能有很大差异（尤其在信息传输和处理速度方面）。输入/输出设备种类很多，使用方法各不相同，设备管理应为用户提供一个良好的界面，使用户不必涉及具体的设备特性，可以方便、灵活地使用这些设备。设备管理的主要任务包括：为用户程序分配输入/输出设备；完成用户程序请求的输入/输出操

8、作；提高CPU和输入/输出设备的利用率；改善人机界面。任务任务2 操作系统的基本功能操作系统的基本功能4.文件管理计算机系统一般把大量信息（程序和数据）以文件的形式存放在外部存储器中，供用户使用。文件管理是对系统软件资源的管理。文件管理系统的主要功能包括：文件存储空间的管理、目录管理、文件文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理、文件保护、提供接口的读写管理、文件保护、提供接口。5.用户接口操作系统的重要目标是方便用户使用计算机。内核通过系统调用向应用程序提供接口，方便用户进程对文件和目录的操作，申请和释放内存，对各类设备进行I/O操作，以及对进程进行控制。操作系统通过命令接口向用户提供操

9、作系统命令，使用户方便地与系统交互。现代操作系统中，命令接口可分为命令行接口和图形接口任务任务2 操作系统的基本功能操作系统的基本功能操作系统通过用户接口提供对文件系统的操作命令，提供系统维护、系统开发接口，以及向用户提供有关信息。操作系统的用户接口有三类：程序接口、命令行接口和图形接口。在操作系统的总体设计过程中，把这些功能划分成许多小的单一功能，每个功能由一个或几个程序模块完成。设计和编制这些程序模块后，按一定结构原则组织模块间的相互调用关系，从而有效地完成操作系统的各种功能。9.2 其他常见微机操作系统任务任务3 3 磁盘操作系统（磁盘操作系统（DOSDOS）的使用）的使用任务任务4 L

10、inux4 Linux操作系统初步操作系统初步任务任务3 磁盘操作系统（磁盘操作系统（DOS）的使用）的使用 任务描述任务描述 学学习磁盘操作系统DOS的基本组成、文件格式与命令格式，了解DOS命令的使用方法，认识不同类型操作系统在使用上的不同，进而对操作系统有一个更深入的认识。相关知识与技能相关知识与技能 MS-DOS是Microsoft公司为个人计算机开发的操作系统。存放在磁盘（硬盘、软盘）上，主要功能是对磁盘文件进行管理，称为磁盘操作系统。1.1.磁盘操作系统的基本组成DOS操作系统由一个引导程序（BOOT）、三个程序模块以及若干实用程序组成。引导程序和三个程序模块是DOS的基本成分。三

11、个程序模块分别是命令处理模块OMMAND.COM、文件处理模块MSDOS.SYS、I/O接口模块IO.SYS，以文件形式驻留在磁盘上。启动时，由启动程序将其装入内存。其中，MSDOS.SYS、IO.SYS是隐含文件。装有这三个文件的磁盘称为系统盘，可以用来启动计算机。任务任务3 磁盘操作系统（磁盘操作系统（DOS）的使用）的使用2.DOS2.DOS的文件结构的文件结构DOSDOS文件系统的最大优点是可以按文件名进行文件操作。文件系统的最大优点是可以按文件名进行文件操作。文件的命名文件的命名为了区别不同的文件，每个文件必须有文件名。为了区别不同的文件，每个文件必须有文件名。DOSDOS文件名的格

12、式：文件名的格式：filename.extfilename.ext其中：其中：内的内容表示可省略项目。内的内容表示可省略项目。FilenameFilename：文件名，由：文件名，由1818个字符组成，可以是英文字母、数字、特殊个字符组成，可以是英文字母、数字、特殊符号，如符号，如$,#,%,!$,#,%,!等。不允许出现等。不允许出现“”“”，“，”，“、”，“/”/”，“*”等字符。等字符。.ext.ext：文件扩展名，由：文件扩展名，由1313字符组成，允许使用的字符同文件名。扩展字符组成，允许使用的字符同文件名。扩展名用来说明一些文件的特性，名用来说明一些文件的特性，任务任务3 磁盘操

13、作系统（磁盘操作系统（DOS）的使用）的使用在在DOSDOS中查找文件，可以用通配符中查找文件，可以用通配符“*”或或“？”。字符。字符“？”可代替所在可代替所在处任一个字符。处任一个字符。“*”可代替任意字符串。可代替任意字符串。例如，例如，ADDR.ADDR.*指文件名为指文件名为ADDRADDR，扩展名为任意的所有文件。，扩展名为任意的所有文件。A A*.BAS.BAS指以指以A A开开头的所有的扩展名为头的所有的扩展名为BASBAS的文件。的文件。注意注意：文件名不能和常用设备名重名。：文件名不能和常用设备名重名。文件目录和路径文件目录和路径DOSDOS的文件目录组织成树形结构。树中的

14、每个节点都有名称以供访问。的文件目录组织成树形结构。树中的每个节点都有名称以供访问。文件系统采用树形目录结构后，将树的节点分为三类，根节点表示根目录，文件系统采用树形目录结构后，将树的节点分为三类，根节点表示根目录，树枝节点表示子目录，树叶表示普通文件。树枝节点表示子目录，树叶表示普通文件。每张磁盘只有一个根目录，盘片格式化时自动建立。每张磁盘只有一个根目录，盘片格式化时自动建立。图图9-29-2是一硬盘的树形目录结构。是一硬盘的树形目录结构。图9-2 磁盘的目录结构任务任务3 磁盘操作系统（磁盘操作系统（DOS）的使用）的使用路径是一串用反斜杠路径是一串用反斜杠“”相互隔开的目录名。相互隔开

15、的目录名。若包含文件名，该文件名必须用反斜杠与最后一个目录分开。若包含文件名，该文件名必须用反斜杠与最后一个目录分开。一个路径以一个路径以“”开始，表示从根目录开始的路径，称为开始，表示从根目录开始的路径，称为绝对路径绝对路径。例如：例如：QBwangaddr.basQBwangaddr.bas是绝对路径，表示从根目录开始，经多级是绝对路径，表示从根目录开始，经多级子目录寻找文件。子目录寻找文件。若当前目录是子目录若当前目录是子目录QBQB，要显示，要显示book.basbook.bas文件，可以用以下两种方法：文件，可以用以下两种方法：绝对路径绝对路径：C:QBchenbook.basC:Q

16、Bchenbook.bas，从根目录开始找寻文件，从根目录开始找寻文件book.basbook.bas。相对路径相对路径：chenbook.baschenbook.bas或或.chenbook.bas.chenbook.bas，表示从当前目录，表示从当前目录QBQB开始找寻文件开始找寻文件book.basbook.bas。任务任务3 磁盘操作系统（磁盘操作系统（DOS）的使用）的使用3.DOS3.DOS命令的格式命令的格式多数多数DOSDOS命令由命令动词、参数和选项三部分组成。命令由命令动词、参数和选项三部分组成。格式：格式：参数参数选项选项。其中：其中：命令动词表示要执行的功能。命令动词表

17、示要执行的功能。参数表示需要的附加信息，指定实施操作涉及的具体对象。参数表示需要的附加信息，指定实施操作涉及的具体对象。选项进一步描述或修改命令实施操作方式。选项前用斜杠选项进一步描述或修改命令实施操作方式。选项前用斜杠“/”/”。命令的输入可以大小写混用。命令的输入可以大小写混用。DOSDOS命令一般分为内部命令和外部命令。命令一般分为内部命令和外部命令。内部命令：内部命令：包含在包含在DOSDOS基本模块内的命令处理程序。基本模块内的命令处理程序。DOSDOS启动时，随系启动时，随系统文件装入内存，操作系统提示符下可直接执行。统文件装入内存，操作系统提示符下可直接执行。外部命令：外部命令：

18、以文件形式存放在磁盘上，执行时必须由磁盘调入内存，以文件形式存放在磁盘上，执行时必须由磁盘调入内存，执行后把所占用的内存释放。执行后把所占用的内存释放。执行一个外部命令时，应先了解该命令是否存放在指定盘和路径下。执行一个外部命令时，应先了解该命令是否存放在指定盘和路径下。任务任务3 磁盘操作系统（磁盘操作系统（DOS）的使用）的使用【知识拓展知识拓展】中文中文 Windows XP Windows XP 和和 MSDOSMSDOS：对对 MSDOSMSDOS下的应用程序，中文下的应用程序，中文 Windows XPWindows XP采用模拟采用模拟 MSDOSMSDOS环境运行，环境运行，这

19、种方法可以运行大多数基于这种方法可以运行大多数基于 MSDOSMSDOS的程序。的程序。系统允许在系统允许在MSDOSMSDOS程序和中文程序和中文Windows XP Windows XP 之间来回切换，甚至可以通之间来回切换，甚至可以通过剪贴板共享数据。过剪贴板共享数据。Windows Windows 下的下的 MSDOSMSDOS窗口（或命令提示符窗口）：图窗口（或命令提示符窗口）：图9-39-3。在在 Windows XP Windows XP 中运行中运行 MSDOSMSDOS应用程序，可以有应用程序，可以有 3 3 种方法：种方法：(1)(1)在在“我的电脑我的电脑”或或“Wind

20、ows Windows 资源管理器资源管理器”中，逐级打开驱动器中，逐级打开驱动器和文件夹，直到找到要运行的和文件夹，直到找到要运行的 MSDOSMSDOS应用程序，双击该程序文件。应用程序，双击该程序文件。(2)(2)选择选择“开始开始”“”“运行运行”命令，在命令，在“运行运行”对话框键入要运行的对话框键入要运行的应用程序路径和文件名，单击应用程序路径和文件名，单击“确定确定”按钮。按钮。(3)(3)选择选择“开始开始”“”“程序程序”“”“附件附件”“”“命令提示符命令提示符”命令，在命令，在命令窗口中运行命令窗口中运行 MSDOSMSDOS程序。输入程序。输入 EXIT EXIT 命令

21、可以退出命令可以退出“命令提示符命令提示符”环境。环境。图图9-3 MS-DOS9-3 MS-DOS方式方式任务任务4 Linux4 Linux操作系统初步操作系统初步 任务描述任务描述 学习Linux操作系统的相关知识，对Linux操作系统有一个初步的认识，进而对操作系统有一个更全面的了解。相关知识与技能相关知识与技能 1.Linux的起源与发展Linux是一种类似Unix风格的操作系统，在源代码级上兼容绝大部分Unix标准，支持多用户、多进程、多线程、实时性较好的功能强大而且稳定的操作系统。Linux可以运行在x86 PC、Sun Sparc、Digital Alpha、680 x0、Po

22、werPC、MIPS等硬件平台上，是目前运行硬件平台最多的操作系统。任务任务4 Linux4 Linux操作系统初步操作系统初步Linux诞生于1990年。当时，芬兰赫尔辛基大学的学生Linus Torvalds用汇编语言编写了一个在80386保护模式下处理多任务切换的程序，后来从Minix（Andy Tanenbaum教授设计的很小的Unix操作系统，主要用于操作系统教学）得到灵感，编写了一些硬件的设备驱动程序，一个小的文件系统，诞生了0.0.1版本的Linux。该系统只具有操作系统内核的雏形，甚至不能运行，必须在有Minix的机器上编译后才能运行。到1993年底1994年初，诞生了Linu

23、x 1.0。该版本已经是一个功能完备的操作系统，而且内核写得紧凑高效，可以充分发挥硬件的性能，在4MB内存的80386机器上也表现得非常好。由于硬件的高速发展，自2.1.xx系列的内核以来，Linux开始走高端的路子。Linux具有良好的兼容性和可移植性，大约在1.3版本后，开始向其他硬件平台上移植，包括当前最快的CPU。Linux既能应用于低档硬件平台，将硬件的性能充分发挥出来，也在高端平台上得到越来越广泛的应用。任务任务4 Linux4 Linux操作系统初步操作系统初步2.Linux的版本Linux有两种类型的版本，一种是内核（Kernel）版本，另一种是发行（Distribution）

24、版本。内核版本内核版本主要是Linux的内核，由Linus Torvalds等人在不断地开发和推出新的内核。Linux内核的官方版本由Linus Torvalds本人维护。核心版本的序号由三部分数字构成，形式为：主版本号.次版本号.对当前版本的修订次数或：major.minor.patchlevel其中，主版本号与次版本号共同构成当前内核版本号。例如：2.2.6表示对内核2.2版本的第6次修订。任务任务4 Linux4 Linux操作系统初步操作系统初步根据约定，次版本号为奇数，表示该版本加入新内容，但不一定很稳定，相当于测试版；次版本号为偶数，表示可以使用的稳定版本。Linux内核的开发工作

25、连续性，内核稳定版本与在此基础上进一步开发的不稳定版本总是同时存在。一般用户建议采用稳定的内核版本。发行版本发行版本是各公司推出的版本，发行版本与内核版本各自独立发展。一个基本的Linux系统（自由软件）只是包含Linux内核和GNU（自由软件体系）软件的一些基层系统软件和实用工具，仅能让那些Linux专家完成一些很基本的系统管理任务，要满足普通用户办公或基于视窗的应用开发等需要，须加入XFree86视窗系统、GNOME或KDE桌面环境及相应办公应用软件（如OpenOffice）、以及很多针对不同硬件设备的内核映像等。发行版本是一些基于Linux内核的软件包。任务任务4 Linux4 Linu

26、x操作系统初步操作系统初步4.Linux系统的图形用户界面与桌面环境Linux发行版及其他版本的UNIX，图形界面标准均遵循X Window（简称X）。X Window与Microsoft Windows虽然在操作及外观上有许多相似之处，但二者的工作原理却有着本质的不同。Microsoft Windows的图形用户界面（GUI）与Microsoft操作系统紧密相关的，X Window只是运行在内核（Kernel）上的应用程序。Linux的文字处理、图片编辑、电子邮件处理等桌面应用在Linux的发行版中得到了充分的发展，并且具有一个能够与Microsoft Office相比的办公应用软件。任务任务4 Linux4 Linux操作系统初步操作系统初步图形化桌面环境主要由三部分组成：面板图标、桌面图标和菜单系统。桌面上的图标是到文件夹、应用程序或可移动外部设备的快捷途径。双击桌面上的图标，可以打开相应的文件，或启动相应的应用程序。桌面环境通常是一组有着共同外观和操作感的应用程序、程序库，以及创建新应用程序的方法。由于Linux操作系统架构用在以网络为主的Unix环境中，功能繁多且应用范围广，人们开发的桌面环境（桌面管理程序）很多。