第4章操作系統(tǒng)

1、我們畢業(yè)啦其實(shí)是答辯的標(biāo)題地方Taiyuan University of Technology大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部2 計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天，從個(gè)人計(jì)算機(jī)到巨型計(jì)算機(jī)，無一例外都配置有一種或多種操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中占據(jù)了特別重要的地位，而其他諸如匯編程序、編譯程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件，以及大量的應(yīng)用軟件，都將依賴于操作系統(tǒng)的支持，取得他的服務(wù)。 21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部34.1 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)概述概述4.2 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)對不同資源的分

2、工管理對不同資源的分工管理4.3 Windows操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)本章總結(jié)第四章 操作系統(tǒng)基礎(chǔ) 21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部44.1 操作系統(tǒng)概述21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部54.1 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)概述概述4.1.14.1.1 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的基本概念的基本概念4.1.2 4.1.2 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展的形成與發(fā)展4.1.3 4.1.3 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的基本類型的基本類型4.1.4 4.1.4 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的組成與特征的組成與特征4.1.5 4.1.5 典型典型操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)簡介簡介21/2

3、/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部62 2操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)的定義4.1.1 操作系統(tǒng)的基本概念操作系統(tǒng)的基本概念1 1操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件功能的擴(kuò)展操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件功能的擴(kuò)展 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擁有豐富的硬件資源和軟件資源。沒有任何軟件支持的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)裸機(jī)，安裝了操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)通常稱為虛擬機(jī)虛擬機(jī)。 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（OS，Operating System）是管理和控制計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，合理組織計(jì)算機(jī)工作流程并方便用戶使用計(jì)算機(jī)的程序集合，是一種系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)的性能在很大程度上決定了整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技

4、術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部74.1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展1 1操作系統(tǒng)發(fā)展的初級階段操作系統(tǒng)發(fā)展的初級階段圖4.3 程序紙帶程序紙帶圖4.2 作業(yè)的手工過渡手工過渡當(dāng)時(shí)沒有程序設(shè)計(jì)語言，更沒有操作系沒有操作系統(tǒng)統(tǒng)，程序員使用機(jī)器語言編程，用紙帶或卡片輸入機(jī)將程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。如圖4.3所示為程序紙帶程序紙帶。 20世紀(jì)50年代中期以前，以電子管電子管為主要元器件的第一代計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度慢慢，計(jì)算機(jī)由主機(jī)、輸入設(shè)備（如紙帶輸入機(jī)、卡片閱讀機(jī)）、輸出設(shè)備（如打印機(jī)）和控制臺組成，如圖4.2所示。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部84.1

5、.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展1 1操作系統(tǒng)發(fā)展的初級階段操作系統(tǒng)發(fā)展的初級階段 這工作方式的主要特點(diǎn)特點(diǎn)是，用戶在上機(jī)時(shí)獨(dú)占全部計(jì)算機(jī)資源，既是程序員，又是操作員，上機(jī)完全是手工操作手工操作，過程非常繁瑣，要求用戶熟悉計(jì)算機(jī)各部分細(xì)節(jié)，計(jì)算機(jī)資源利用率很低計(jì)算機(jī)資源利用率很低，工作效率也非常低工作效率也非常低，計(jì)算機(jī)使用不方便使用不方便，且容易容易出錯(cuò)出錯(cuò)。 如表所示為手工操作時(shí)間與機(jī)器有效運(yùn)行時(shí)的關(guān)系，可見“人人-機(jī)矛盾機(jī)矛盾”的嚴(yán)重性。機(jī)器速度 手工操作時(shí)間 程序處理所需時(shí)間 手工操作時(shí)間與機(jī)器有效運(yùn)行時(shí)間之比1000次/秒5分鐘1小時(shí)1:126萬次/秒5分鐘1分鐘5:1

6、 為了解決 “人-機(jī)矛盾”，必須擺脫手工操作，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的自動過渡。人們編制了一個(gè)小的核心代碼，它常駐主存，稱為監(jiān)督程序監(jiān)督程序。這個(gè)監(jiān)督程序就是操作系統(tǒng)的萌芽。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部9（1）早期）早期批處理批處理 監(jiān)督程序?qū)崿F(xiàn)了作業(yè)的成批處理，I/O工作由CPU直接控制，這樣的系統(tǒng)稱為（早期）聯(lián)機(jī)批處理系統(tǒng)聯(lián)機(jī)批處理系統(tǒng)。 早期的聯(lián)機(jī)批處理，同手工操作相比，計(jì)算機(jī)的使用效率提高了，但存在的問題是作業(yè)從輸入機(jī)到磁帶、由磁帶調(diào)入主存、結(jié)果的輸出打印都是由中央處理機(jī)直接控制。 例如：一臺120行/分的打印機(jī)，打印一行需500ms，CPU速度為幾百萬次/

7、秒，CPU在500ms可執(zhí)行近百萬條指令，即CPU控制打印一行，相當(dāng)于少執(zhí)行近百萬條指令，影響了CPU的效率。為了克服這一缺點(diǎn)，在批處理系統(tǒng)中引入了脫機(jī)I/O技術(shù)，從而形成了脫機(jī)批處理系統(tǒng)脫機(jī)批處理系統(tǒng)。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部10（2）脫機(jī)）脫機(jī)批處理批處理 脫機(jī)批處理系統(tǒng)由主機(jī)和衛(wèi)星機(jī)主機(jī)和衛(wèi)星機(jī)組成，如圖所示。主機(jī)負(fù)責(zé)計(jì)算，衛(wèi)星機(jī)（功能較弱，價(jià)格較低）負(fù)責(zé)I/O工作。衛(wèi)星機(jī)只與外設(shè)相連，不與主機(jī)直接連接，因而稱為脫機(jī)批處理系統(tǒng)。（3）執(zhí)行系統(tǒng)）執(zhí)行系統(tǒng)脫機(jī)批處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了作業(yè)的自動過渡，提高了系統(tǒng)的處理能力，但也存在著一些缺點(diǎn)。首先是磁帶需要

8、人工拆卸，極其不方便；其次是系統(tǒng)保護(hù)問題越來越突出。 20世紀(jì)60年代初期，硬件技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了通道和中斷通道和中斷，這兩項(xiàng)重大成果導(dǎo)致操作系統(tǒng)進(jìn)入執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)階段。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部114.1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展1操作系統(tǒng)發(fā)展的初級階段2 2操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)的形成形成 早期的單道批處理系統(tǒng)運(yùn)行的特征是單道順序地處理作業(yè)，即用戶作業(yè)仍然是一道作業(yè)一道作業(yè)的順序處理，在批處理系統(tǒng)使用過程中發(fā)現(xiàn)，CPU和I/O的并行還是有限度的，并不能完全消除中央處理機(jī)對外部傳輸?shù)牡却?。是否能?shí)現(xiàn)CPU的計(jì)算與外部傳輸?shù)牟⑿胁僮鞑?/p>

9、行操作還依賴于程序的運(yùn)行特征。（1）多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)）多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部12 多道批處理系統(tǒng)的資源利用效率特征是基于各作業(yè)對系統(tǒng)資源的需求差異得到的。 例如：有計(jì)算、檢索和打印3個(gè)作業(yè)，單道運(yùn)行時(shí)間分別為5分、15分和10分鐘，它們可并行在15分鐘內(nèi)完成。各資源的利用效率如表所示。單道系統(tǒng)與多道系統(tǒng)的資源利用率對比CPU磁帶打印機(jī)單道17%50%33%多道33%100%66% 多道程序運(yùn)行的特征特征有如下3點(diǎn)。 多道多道：計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時(shí)存放幾道相互獨(dú)立的程序。 宏觀上并行宏觀上并行： 同時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的幾道程序都處于運(yùn)行過程中，

10、即它們都開始運(yùn)行，但都未運(yùn)行完畢。 微觀上串行微觀上串行： 從微觀上看，主存中的多道程序輪流或分時(shí)的占有處理機(jī)，交替執(zhí)行。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部13（2）分時(shí)）分時(shí)技術(shù)技術(shù) 隨著主機(jī)速度的不斷提高，使一臺計(jì)算機(jī)同時(shí)為多個(gè)終端用戶服務(wù)成為可能。操作系統(tǒng)采用了分時(shí)技術(shù)，使每個(gè)終端用戶在自己的終端設(shè)備上以聯(lián)機(jī)方式使用計(jì)算機(jī)，好像自己獨(dú)占機(jī)器一樣。 所謂分時(shí)技術(shù)分時(shí)技術(shù)，是把處理器的時(shí)間劃分成很短的時(shí)間片時(shí)間片（Time slice，通常是幾十毫秒）輪流地分配給各個(gè)用戶程序使用，如果某個(gè)用戶程序在分配的時(shí)間片用完之前還未完成計(jì)算，該程序就暫停執(zhí)行，等待下

11、一輪繼續(xù)計(jì)算，此時(shí)處理機(jī)讓給另一個(gè)用戶程序使用。 這樣，每個(gè)用戶的要求都能得到快速響應(yīng)，給每個(gè)用戶的印象是獨(dú)占一臺計(jì)算機(jī)。采用分時(shí)技術(shù)的系統(tǒng)稱為分時(shí)系統(tǒng)，分時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間一般為秒級。 在多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)和分時(shí)技術(shù)的支持下，出現(xiàn)了批處理系統(tǒng)批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)，在這兩類系統(tǒng)中配置的操作系統(tǒng)分別稱為批量操作系統(tǒng)和分時(shí)操作系統(tǒng)，這兩類操作系統(tǒng)的出現(xiàn)標(biāo)志著操作系統(tǒng)的形成操作系統(tǒng)的形成。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部144.1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展1操作系統(tǒng)發(fā)展的初級階段2操作系統(tǒng)的形成3 3操作系統(tǒng)的進(jìn)一步操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)

12、展 從20世紀(jì)80年代以來，操作系統(tǒng)得到了進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了功能更強(qiáng)、使用更為方便的各種不同類型的操作系統(tǒng)。 促使其進(jìn)一步發(fā)展的原因，一是微電子技術(shù)微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展；二是用戶的需求不斷提高需求不斷提高。它們使操作系統(tǒng)沿著微內(nèi)核、全方位等方向發(fā)展。 現(xiàn)代操作系統(tǒng)是指當(dāng)前正廣泛使用和流行的操作系統(tǒng)，包括具有圖形用戶界面、功能強(qiáng)大的個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)；吞吐量大、處理能力強(qiáng)的現(xiàn)代批處理操作系統(tǒng)批處理操作系統(tǒng)；交互能力強(qiáng)、響應(yīng)快的分時(shí)操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)；具有實(shí)時(shí)響應(yīng)、可預(yù)測分析能力的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；具有網(wǎng)絡(luò)資源共享、遠(yuǎn)

13、程通信能力的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；具有單一系統(tǒng)映像、分布處理能力的分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)等。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部154.1.3 操作系統(tǒng)的基本類型操作系統(tǒng)的基本類型1 1批處理操作系統(tǒng)批處理操作系統(tǒng)2分時(shí)操作系統(tǒng)3實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)4個(gè)人操作系統(tǒng)5網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)6分布式操作系統(tǒng)7嵌入式操作系統(tǒng) 批處理操作系統(tǒng)分為單道批處理操作系統(tǒng)和多道批處理操作系統(tǒng)。所謂單道批處理就是將一批作業(yè)依次調(diào)入內(nèi)存，串行處理，所以設(shè)備利用率低，工作效率不高。多道批處理一次調(diào)入多個(gè)作業(yè)，允許多個(gè)程序同時(shí)存在于內(nèi)存之中，由處理器以切換的方式為之服務(wù)，所以設(shè)備利用率和工作

14、效率都得到提高。如圖所示。 21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部164.1.3 操作系統(tǒng)的基本類型操作系統(tǒng)的基本類型1批處理操作系統(tǒng)2 2分時(shí)操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)3實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)4個(gè)人操作系統(tǒng)5網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)6分布式操作系統(tǒng)7嵌入式操作系統(tǒng) 在多道批處理系統(tǒng)，用戶無法干預(yù)自己程序的運(yùn)行，缺乏參與感，于是分時(shí)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。分時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通常是一臺主機(jī)連接若干臺終端的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，允許多個(gè)用戶在各自的終端上共同使用一臺計(jì)算機(jī)，用戶可在各自的終端上通過輸入命令來控制計(jì)算機(jī)任務(wù)的執(zhí)行，也可以從終端上了解計(jì)算機(jī)任務(wù)的執(zhí)行情況。如圖所示。 21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算

15、機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部174.1.3 操作系統(tǒng)的基本類型操作系統(tǒng)的基本類型1批處理操作系統(tǒng)2分時(shí)操作系統(tǒng)3實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)4個(gè)人操作系統(tǒng)5網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)6分布式操作系統(tǒng)7嵌入式操作系統(tǒng) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是一種能在限定時(shí)間內(nèi)對輸入（外部事件）做出響應(yīng)并進(jìn)行快速處理的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。根據(jù)對響應(yīng)時(shí)間限定的嚴(yán)格程度，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以分為硬實(shí)時(shí)操硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作系統(tǒng)和軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)要求響應(yīng)和處理事件的速度十分快，響應(yīng)時(shí)間一般為ms級，甚至在us級，而且工作極其安全可靠，主要用于工業(yè)生產(chǎn)的過程控制、航空航天系統(tǒng)的跟蹤和控制、武器的制導(dǎo)等。軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主要用于對

16、時(shí)限要求不像硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)那么高的信息查詢和事務(wù)處理等領(lǐng)域，響應(yīng)時(shí)間一般在s級，如情報(bào)資料檢索、訂票系統(tǒng)、銀行財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部184.1.3 操作系統(tǒng)的基本類型操作系統(tǒng)的基本類型1批處理操作系統(tǒng)2分時(shí)操作系統(tǒng)3實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)4 4個(gè)人個(gè)人操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)5 5網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是為計(jì)算機(jī)組網(wǎng)而配置的操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有：NetWare、Unix、Linux、Windows NT Server等。6分布式操作系統(tǒng)7嵌入式操作系統(tǒng) 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益廣泛，許多人都能擁有自己的個(gè)人計(jì)算機(jī)，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上配置的操

17、作系統(tǒng)稱為個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。 目前，在個(gè)人計(jì)算機(jī)有兩種主流操作系統(tǒng)：一種是微軟（Microsoft）公司提供的具有圖形用戶界面的視窗操作系統(tǒng)（Windows）；另一種是Unix系統(tǒng)和Linux系統(tǒng)。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部194.1.3 操作系統(tǒng)的基本類型操作系統(tǒng)的基本類型1批處理操作系統(tǒng)2分時(shí)操作系統(tǒng)3實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)4個(gè)人操作系統(tǒng)5網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)6 6分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng) 分布式操作系統(tǒng)是指通過網(wǎng)絡(luò)將大量計(jì)算機(jī)連接在一起，以獲取極高的運(yùn)算能力、廣泛的數(shù)據(jù)共享以及實(shí)現(xiàn)分散資源管理等功能為目的的一種操作系統(tǒng)。7 7嵌入式嵌入式操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)

18、嵌入式操作系統(tǒng)是指運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)環(huán)境中，對整個(gè)嵌入式系統(tǒng)以及它所操作、控制的各種部件裝置等資源進(jìn)行統(tǒng)一管理的操作系統(tǒng)。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部204.1.4 操作系統(tǒng)的組成與特征操作系統(tǒng)的組成與特征1 1操作系統(tǒng)的組成操作系統(tǒng)的組成 操作系統(tǒng)是以提高資源利用率，方便用戶使用計(jì)算機(jī)為目的的一種系統(tǒng)軟件。所以，將操作系統(tǒng)的功能分為處理器管理、內(nèi)存器管理、設(shè)備管理、文件處理器管理、內(nèi)存器管理、設(shè)備管理、文件管理和用戶接口管理和用戶接口等幾個(gè)主要方面。 2 2操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)的特征特征 操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者，在管理大量資源時(shí)，面對各種數(shù)據(jù)

19、、數(shù)據(jù)流、控制流時(shí)體現(xiàn)出了并發(fā)性、共享性、虛擬性及不確定性并發(fā)性、共享性、虛擬性及不確定性四個(gè)特征，這也是操作系統(tǒng)區(qū)別與其它軟件的幾個(gè)最基本的特征。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部214.1.5 典型操作系統(tǒng)簡介典型操作系統(tǒng)簡介1 1MS-DOSMS-DOS操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) MS-DOS是Microsoft磁盤操作系統(tǒng)（Microsoft Disk Operating System）的簡稱，被廣泛地應(yīng)用于PC機(jī)及其兼容機(jī)上。 MS-DOS是80年代初微軟公司為IBM（國際商業(yè)機(jī)器）公司生產(chǎn)的IBM PC個(gè)人計(jì)算機(jī)開發(fā)的一個(gè)磁盤操作系統(tǒng)，開始時(shí)稱為PC-DO

20、S。后來，隨著IBM PC個(gè)人計(jì)算機(jī)及其兼容機(jī)的巨大成功，DOS操作系統(tǒng)也作為一個(gè)獨(dú)立的軟件產(chǎn)品向市場銷售，并取名為MS-DOS。在一段時(shí)間內(nèi)，MS-DOS成為個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的代名詞。2 2WindowsWindows操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) Microsoft Windows是由微軟公司為個(gè)人電腦和服務(wù)器用戶設(shè)計(jì)開發(fā)的基于圖形窗口界面、支持多道程序運(yùn)行的多任務(wù)的操作系統(tǒng)，又稱為視窗操作系統(tǒng)。3Unix操作系統(tǒng)4Linux操作系統(tǒng)21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部224.1.5 典型操作系統(tǒng)簡介典型操作系統(tǒng)簡介1MS-DOS操作系統(tǒng)2Windows操作系統(tǒng)3 3

21、UnixUnix操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) Unix操作系統(tǒng)是20世紀(jì)60年代末由美國的電話電報(bào)公司貝爾實(shí)驗(yàn)室（Bell Telephone Laboratories）的計(jì)算機(jī)科學(xué)家K.Thompson和D.M.Ritchie等研制的。由于上述兩位學(xué)者對Unix操作系統(tǒng)的卓越貢獻(xiàn)，獲得了1983年的圖靈獎。 4 4LinuxLinux操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) Linux操作系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代由芬蘭赫爾辛基大學(xué)計(jì)算機(jī)系的學(xué)生Linus Torvalds于1991年為自己的操作系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)和上網(wǎng)使用編寫完成的一個(gè)基于Unix的操作系統(tǒng)內(nèi)核程序，它與Unix完全兼容。Linux 是一個(gè)多用戶、多任務(wù)的的類Unix

22、 操作系統(tǒng)。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部234.2 操作系統(tǒng)對不同資源的分工管理21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部244.2 操作系統(tǒng)對不同資源的分工管理4.2 操作系統(tǒng)對不同資源的分工操作系統(tǒng)對不同資源的分工管理管理4.2.1 處處理機(jī)理機(jī)管理管理4.2.2 存儲管理存儲管理 4.2.3 設(shè)備管理設(shè)備管理 4.2.4文件管理文件管理 4.2.5 用戶接口用戶接口 21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部254.2.1 處理機(jī)管理處理機(jī)管理1 1程序與程序與進(jìn)程進(jìn)程（1）程序的順序執(zhí)行順

23、序執(zhí)行 在單道程序處理系統(tǒng)單道程序處理系統(tǒng)中，每次只有一個(gè)程序在運(yùn)行，且運(yùn)行時(shí)獨(dú)占全部系統(tǒng)資源，它以順序的方式執(zhí)行。（2）程序的并發(fā)執(zhí)行并發(fā)執(zhí)行 為了提高處理器的利用率，操作系統(tǒng)一般都采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，讓多個(gè)程序或程序段同時(shí)在系統(tǒng)中運(yùn)行，當(dāng)某個(gè)程序因?yàn)槟撤N原因無法繼續(xù)運(yùn)行而需要等待時(shí)，就可以讓處理器去運(yùn)行另一個(gè)可運(yùn)行的程序，也就是通常所說的多道程序并發(fā)執(zhí)行。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部26（3）進(jìn)程進(jìn)程 由于程序是一個(gè)靜態(tài)的概念，難以深刻反映并發(fā)程序的活動規(guī)律和狀態(tài)變化，為此需要引進(jìn)一個(gè)能夠從變化的角度，動態(tài)的反映并發(fā)程序活動的新概

24、念進(jìn)程進(jìn)程（Process）。 進(jìn)程是指程序的一次執(zhí)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的單位。顧名思義，進(jìn)程就是執(zhí)行中的程序，當(dāng)一個(gè)程序加載到內(nèi)存后就變?yōu)檫M(jìn)程。（4）進(jìn)程的基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換）進(jìn)程的基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 進(jìn)程是動態(tài)的，它存在著生命周期。運(yùn)行中的進(jìn)程一般具有以下三種基本狀態(tài)：就緒狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、等待狀態(tài)就緒狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、等待狀態(tài)。進(jìn)程的狀態(tài)是隨著自身的推進(jìn)和外界條件的變化而變化的，如圖所示，反映了進(jìn)程狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部27（5）進(jìn)程與程序進(jìn)程與程序的區(qū)別和聯(lián)系的區(qū)別和聯(lián)系 進(jìn)程是動態(tài)的，程序是靜態(tài)的。進(jìn)程是動態(tài)的，程序

25、是靜態(tài)的。程序是有序代碼的集合，進(jìn)程是程序的執(zhí)行。 進(jìn)程是暫時(shí)的，程序是永久的。進(jìn)程是暫時(shí)的，程序是永久的。進(jìn)程是一個(gè)狀態(tài)變化的過程，程序可長久保存。 進(jìn)程具有并發(fā)特征，而程序沒有。進(jìn)程具有并發(fā)特征，而程序沒有。在不考慮資源共享的情況下，各進(jìn)程的執(zhí)行是獨(dú)立的，執(zhí)行速度是異步的。顯然，程序不反映執(zhí)行的過程，所以不具有并發(fā)特征。 進(jìn)程與程序是密切相關(guān)的。進(jìn)程與程序是密切相關(guān)的。通過多次執(zhí)行，一個(gè)程序可對應(yīng)多個(gè)進(jìn)程；通過調(diào)用關(guān)系，一個(gè)進(jìn)程可與多個(gè)程序相關(guān)，父進(jìn)程可創(chuàng)建子進(jìn)程，而程序并不能形成新的程序。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部284.2.1 處理機(jī)處理機(jī)管

26、理管理1程序與進(jìn)程2 2處理機(jī)管理的處理機(jī)管理的功能功能 在處理機(jī)管理中最核心的問題是CPU時(shí)間的分配，這涉及分配的策略和方法。 處理機(jī)管理的功能是： 確定進(jìn)程調(diào)度策略； 給出進(jìn)程調(diào)度算法； 進(jìn)行處理機(jī)的分派。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部294.2.2 存儲管理1存儲管理的功能2存儲管理方法3虛擬存儲器（1）存儲分配和回收存儲分配和回收 存儲分配的基本任務(wù)是管理內(nèi)存空間的分配與回收。（2）地址變換地址變換 在多道程序環(huán)境下，程序的邏輯地址和在內(nèi)存中的實(shí)際物理地址是不一致的，因此存儲管理必須提供地址變換的功能，將邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間對應(yīng)的物理地址。（3

27、）存儲共享和保護(hù)存儲共享和保護(hù) 在多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下，主存中可同時(shí)存放幾道程序，各個(gè)程序使用各自不同的存儲區(qū)域。因此，存儲管理還要保護(hù)各存儲區(qū)中的信息不被干擾和破壞。（4）存儲擴(kuò)充存儲擴(kuò)充 計(jì)算機(jī)在實(shí)際的應(yīng)用中，常常出現(xiàn)小內(nèi)存無法滿足大程序的要求，這就要想方設(shè)法擴(kuò)充內(nèi)存?？刹捎玫募夹g(shù)一般有自動覆蓋技術(shù)、交換技術(shù)和虛擬存儲技術(shù)。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部304.2.2 存儲管理存儲管理1存儲管理的功能2存儲管理方法（1）單一連續(xù)分配存儲管理單一連續(xù)分配存儲管理方式方式 采用這種管理方式時(shí)，內(nèi)存被分為兩個(gè)區(qū)域，分別是系統(tǒng)區(qū)域和用戶區(qū)域，同一時(shí)刻只運(yùn)行一道

28、程序，應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)共享存儲器，如圖所示。 這種分配式的優(yōu)點(diǎn)是方法簡單，易于實(shí)現(xiàn)，但它僅適用于單道程序僅適用于單道程序，因而不能使內(nèi)存得到充分利用。（2）分區(qū)存儲管理方式（3）離散分配方式21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部314.2.2 存儲管理存儲管理1存儲管理的功能2存儲管理方法（1）單一連續(xù)分配存儲管理方式（2）分區(qū)存儲管理方式）分區(qū)存儲管理方式 分區(qū)存儲管理的基本思想是將內(nèi)存的用戶區(qū)劃分成若干個(gè)大小不等的區(qū)域，稱為分區(qū)。每個(gè)進(jìn)程占據(jù)一個(gè)或多個(gè)分區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下各并發(fā)進(jìn)程對內(nèi)存空間的共享。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技

29、術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部324.2.2 存儲管理存儲管理1存儲管理的功能2存儲管理方法（1）單一連續(xù)分配存儲管理方式（2）分區(qū)存儲管理方式（3）離散分配）離散分配方式方式 離散分配方式是將一個(gè)進(jìn)程直接分配到許多互不相鄰的分區(qū)中。 根據(jù)離散分配時(shí)所用的具體策略不同，離散分配方式分為： 分分頁式存儲管理、分段式存儲管理、段頁式存儲管理頁式存儲管理、分段式存儲管理、段頁式存儲管理。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部334.2.2 存儲管理1存儲管理的功能2存儲管理方法3虛擬存儲器 為了解決內(nèi)存的供需矛盾，實(shí)現(xiàn)主存空間的擴(kuò)充，現(xiàn)代操作系統(tǒng)普遍采用虛擬存虛擬存儲技術(shù)儲

30、技術(shù)。 虛擬存儲技術(shù)包括以下內(nèi)容：在程序裝入時(shí)，只將當(dāng)前需要執(zhí)行的一部分放入內(nèi)存，暫時(shí)不用的其余部分保留在外存；在程序執(zhí)行過程中，如果需要訪問的信息不在內(nèi)存時(shí)，則由操作系統(tǒng)將相應(yīng)的部分調(diào)入到內(nèi)存，然后繼續(xù)執(zhí)行程序；另一方面，操作系統(tǒng)也將內(nèi)存中暫時(shí)不使用的內(nèi)容調(diào)出到外存上，從而騰出空間存放將要調(diào)入內(nèi)存的信息。由于這種調(diào)入和調(diào)出完全是由操作系統(tǒng)自動完成的，從效果上看，支持虛擬存儲技術(shù)的系統(tǒng)具有比實(shí)際內(nèi)存容量大得多的內(nèi)存空間，使得用戶能在較小的內(nèi)存中執(zhí)行較大的用戶程序，并且可在內(nèi)存中容納更多的程序并發(fā)地執(zhí)行。 習(xí)慣上，人們把這種用戶感覺上的、由實(shí)際內(nèi)存和部分外存共同構(gòu)成的存儲空間稱為虛擬存儲器虛擬存

31、儲器。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部344.2.3 設(shè)備管理1. 1. 設(shè)備的設(shè)備的分類分類2. 設(shè)備管理的功能3. 設(shè)備驅(qū)動程序4即插即用（1）按照信息交換信息交換的單位不同，將設(shè)備分為以下兩類： 塊設(shè)備塊設(shè)備：指以數(shù)據(jù)塊為單位來組織和傳送數(shù)據(jù)信息的設(shè)備，如磁盤等。 字符設(shè)備字符設(shè)備：指以單個(gè)字符為單位來傳送數(shù)據(jù)信息的設(shè)備，如打印機(jī)等。（2）按照數(shù)據(jù)的傳輸速率數(shù)據(jù)的傳輸速率不同，將設(shè)備分為以下三類： 低速設(shè)備低速設(shè)備：指傳輸率在每秒幾個(gè)字節(jié)至數(shù)百個(gè)字節(jié)的設(shè)備，如鍵盤和鼠標(biāo)等。 中速設(shè)備中速設(shè)備：指傳輸率在每秒數(shù)千個(gè)字節(jié)至數(shù)十千個(gè)字節(jié)的設(shè)備，如打印機(jī)等。

32、 高速設(shè)備高速設(shè)備：指傳輸率在每秒數(shù)百千個(gè)字節(jié)至數(shù)兆個(gè)字節(jié)的設(shè)備，如磁盤機(jī)等。（3）從操作系統(tǒng)資源管理資源管理的角度，將設(shè)備分為以下三類： 獨(dú)占設(shè)備獨(dú)占設(shè)備：一旦將它分配給某個(gè)進(jìn)程，必須被進(jìn)程獨(dú)占使用直到被釋放。多數(shù)低速設(shè)備都屬于獨(dú)占設(shè)備，如打印機(jī)、繪圖儀等。 共享設(shè)備共享設(shè)備：允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問，可以共享使用的設(shè)備，如磁盤、磁鼓等。 虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備：將慢速獨(dú)占設(shè)備模擬成可由多個(gè)進(jìn)程共享的“虛”設(shè)備，以提高設(shè)備的利用率。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部354.2.3 設(shè)備管理1. 設(shè)備的分類2. 2. 設(shè)備管理的設(shè)備管理的功能功能3. 設(shè)備驅(qū)動程序4即

33、插即用設(shè)備管理通常都具有以下功能：（1）提供與進(jìn)程提供與進(jìn)程I/O請求的接口請求的接口。（2）進(jìn)行設(shè)備分配進(jìn)行設(shè)備分配。各個(gè)用戶程序在其運(yùn)行的開始階段、中間或結(jié)束時(shí)都可能要進(jìn)行輸入或輸出，因此需要請求使用外部設(shè)備。在一般情況下，外部設(shè)備的種類與臺數(shù)是有限的，如何分配設(shè)備是十分重要的，設(shè)備分配方式有靜態(tài)分配和動態(tài)分配兩種。（3）實(shí)施設(shè)備的傳輸控制實(shí)施設(shè)備的傳輸控制。設(shè)備的傳輸控制是設(shè)備管理要完成的主要工作，包括：控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)物理的I/操作；當(dāng)設(shè)備完成本次I/操作或操作出錯(cuò)時(shí)會產(chǎn)生設(shè)備中斷信號，由設(shè)備中斷處理程序進(jìn)行中斷處理。（4）提供緩沖技術(shù)，實(shí)施緩沖區(qū)管理提供緩沖技術(shù)，實(shí)施緩沖區(qū)管理。21/2

34、/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部364.2.3 設(shè)備管理1. 設(shè)備的分類2. 設(shè)備管理的功能3. 3. 設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)備驅(qū)動程序 設(shè)備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)管理和驅(qū)動設(shè)備的程序，系統(tǒng)給每類設(shè)備分別編制了一組處理程序來控制I/O傳輸，其中包括了所有與設(shè)備相關(guān)的代碼。4 4即插即即插即用用 所謂即插即用即插即用（PnP，Plug and Play），就是指把設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)上后無需手動配置就可以立即使用。這并不是說不需要安裝設(shè)備驅(qū)動程序，而是意味著操作系統(tǒng)能自動檢測到設(shè)備并自動安裝驅(qū)動程序。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部374.2.

35、4文件管理1 1文件的文件的概念概念（1）文件 文件是特指存放于外存儲器中具有一定名稱的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。計(jì)算機(jī)中的所有信息，諸如數(shù)字、符號、程序、圖形、圖像以及聲音等，都是以文件的形式保存在外存儲器上，使用時(shí)才裝入內(nèi)存的。 另外，為了便于管理，很多操作系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)的一些常用外部設(shè)備也看作是文件，稱之為設(shè)備文件，這樣，既簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)又方便了用戶。（2）文件的命名 為了方便了用戶使用，每個(gè)文件都有一個(gè)自己的名字。 文件名通常由一串ASCII碼或漢字構(gòu)成。命名方式及相關(guān)規(guī)則因操作系統(tǒng)不同而不同。早期的DOS系統(tǒng)使用“8.3”命名規(guī)則，規(guī)定文件名由不超過8個(gè)字符的文件主名，外加“.”和不超過3個(gè)

36、字符的擴(kuò)展名構(gòu)成。而許多文件系統(tǒng)，如Windows 95及以上版本則支持多達(dá)255個(gè)字符的長文件名。有的操作系統(tǒng)是不區(qū)分大小寫的，如Windows，而有的是區(qū)分大小寫的，如Unix。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部38文件類型擴(kuò) 展 名說 明可執(zhí)行程序EXE、COM可執(zhí)行程序文件源程序文件C、CPP、BAS、ASM程序設(shè)計(jì)語言的源程序文件目標(biāo)文件OBJ源程序文件經(jīng)編譯后產(chǎn)生的目標(biāo)文件批處理文件BAT將一批系統(tǒng)操作命令存儲在一起，可供用戶連續(xù)執(zhí)行MS Office文檔DOC、XLS、PPTMS Offence中Word、Excel、PowerPoint創(chuàng)建的

37、文檔流媒體文件WMV、RM、QT能通過Internet播放的流式媒體文件壓縮文件ZIP、RAR壓縮文件網(wǎng)頁文件HTM、ASP前者是靜態(tài)的，后者是動態(tài)的圖像文件BMP、JPG、GIF不同格式的圖像文件音頻文件WAV、MP3、MID不同格式的聲音文件 文件擴(kuò)展名及其意義文件擴(kuò)展名及其意義21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部394.2.4文件管理1文件的概念（1）文件（2）文件的命名（3）文件分類）文件分類 為了方便、有效地組織和管理文件，通常按照某種觀點(diǎn)對文件進(jìn)行分類。 常用的文件分類方法有如下幾種： 按用途用途把文件劃分為系統(tǒng)文件、庫文件和用戶文件系統(tǒng)文件、庫文

38、件和用戶文件。 按屬性屬性把文件劃分為可執(zhí)行文件、只讀文件、可讀可執(zhí)行文件、只讀文件、可讀/寫文件和非保護(hù)文件寫文件和非保護(hù)文件。 按存儲數(shù)據(jù)的形式存儲數(shù)據(jù)的形式把文件劃分為源文件、目標(biāo)文件和可執(zhí)行文件源文件、目標(biāo)文件和可執(zhí)行文件。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部404.2.4文件管理1文件的概念2文件目錄文件目錄 文件目錄是文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“按名存取”的主要手段和工具，文件目錄中包含了每一個(gè)文件的說明信息、存取控制信息、邏輯和物理結(jié)構(gòu)信息以及管理信息。（1）目錄結(jié)構(gòu) 一級目錄結(jié)構(gòu)一級目錄結(jié)構(gòu)21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)

39、部41（1）目錄結(jié)構(gòu) 一級目錄結(jié)構(gòu) 二級目錄結(jié)構(gòu)二級目錄結(jié)構(gòu) 由于所有文件都在一級目錄下，不允許出現(xiàn)文件重名的情況，當(dāng)文件數(shù)量較多時(shí)，查找目錄項(xiàng)的效率較低。采用二級目錄可解決文件重名的問題，并提高文件的檢索效率。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部42（1）目錄結(jié)構(gòu) 一級目錄結(jié)構(gòu) 二級目錄結(jié)構(gòu) 多級目錄結(jié)構(gòu)多級目錄結(jié)構(gòu) 一個(gè)磁盤上的文件成千上萬，為了更有效地管理和使用文件，用戶通常在磁盤上創(chuàng)建文件夾（目錄），在文件夾下再創(chuàng)建子文件夾（子目錄），也就是將磁盤上所有文件組織成樹狀結(jié)構(gòu)，然后將文件分門別類地存放在不同的文件夾中，如圖所示。21/2/2022太原理工大

40、學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部434.2.4文件管理1文件的概念2文件目錄文件目錄（1）目錄結(jié)構(gòu)（2）目錄路徑目錄路徑 因文件處于不同的目錄中，所以訪問時(shí)必須指明目錄路徑，以便文件系統(tǒng)可以查找到所需要的文件。目錄路徑有兩種：絕對路徑和相對路徑。 絕對絕對路徑路徑：從根目錄開始，依序到指定文件的路徑。 相對路徑相對路徑：從當(dāng)前目錄開始，依序到指定文件的路徑。 例如：指定文件的描述符為“C:DocumentsLihongMyword.doc”，這是Windows中的一個(gè)絕對路徑，C:表示根目錄，Documents及Lihong是子目錄，Myword.doc是文件名。如當(dāng)前目錄為Liho

41、ng，則Myword.doc文件的相對路徑為.LihongMyword.doc（用“.”表示上一級目錄）3文件系統(tǒng)的功能21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部444.2.4文件管理1文件的概念2文件目錄3 3文件系統(tǒng)的文件系統(tǒng)的功能功能 大量的文件不能無組織地存放在外存儲器上，必須用一定的方式來進(jìn)行管理。文件管理系統(tǒng)，又稱為文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)，顧名思義，就是負(fù)責(zé)管理和操作文件信息的系統(tǒng)。 因此文件系統(tǒng)具有以下功能： （1）完成文件存儲空間的管理完成文件存儲空間的管理。在建立、刪除文件時(shí)對文件存儲空間進(jìn)行分配及回收。（2）實(shí)現(xiàn)文件名到物理地址的映射實(shí)現(xiàn)文件名到物理地

42、址的映射。這對用戶是透明的。（3）實(shí)現(xiàn)文件和目錄的操作管理實(shí)現(xiàn)文件和目錄的操作管理。文件的建立、打開、關(guān)閉、讀、寫、刪除和目錄的管理等基本操作是文件系統(tǒng)最基本的功能。（4）提供文件共享能力和安全保護(hù)措施提供文件共享能力和安全保護(hù)措施。文件共享是指不同用戶或進(jìn)程同時(shí)使用一個(gè)文件。文件的安全性體現(xiàn)在文件的保護(hù)和保密兩個(gè)方面。文件保護(hù)是指要防止有意或無意的誤操作使文件受到破壞。文件保密是指未經(jīng)文件擁有者許可，任何用戶都不能訪問該文件。（5）提供用戶提供用戶接口接口。 21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部454.2.5 用戶用戶接口接口 從用戶角度來看，操作系統(tǒng)是用戶

43、與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交互和通信的通路。操作系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)硬件和用戶之間提供的交流界面稱為用戶用戶接口接口（或用戶界面）。事實(shí)上，對大多數(shù)普通用戶而言，一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可接受性在很大程度上取決于這個(gè)用戶接口。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部464.2.5 用戶接口 為了使用戶能夠靈活方便地使用計(jì)算機(jī)資源，操作系統(tǒng)以程序接口和命令接口兩種方式把它的服務(wù)和功能提供給用戶，如圖所示。1.1. 程序接口程序接口 程序接口是提供給編程人員使用的接口，由一組系統(tǒng)調(diào)用組成。2. 2. 命令命令接口接口 命令接口指用戶利用操作系統(tǒng)提供的操作命令來實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間的信息交流。（1

44、）命令行接口）命令行接口（CLI，Command Line Interpreter）方式 典型的具有命令行工作界面的操作系統(tǒng)有DOS、Unix、NetWare等。如利用DOS命令完成對軟盤的格式化操作可使用如下命令： C: format A：（2）圖形用戶接口）圖形用戶接口（GUI，Graphical User Interfaces）方式 Windows系列操作系統(tǒng)就是具有圖形工作界面的窗口操作系統(tǒng)。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部474.2.5 用戶接口1. 程序接口2. 命令接口3. 3. 用戶接口的發(fā)展趨勢用戶接口的發(fā)展趨勢 隨著多媒體、多通道及智能

45、化技術(shù)的發(fā)展，新一代用戶界面-虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)的界面正在研究和探索中。 在虛擬現(xiàn)實(shí)的界面中，人們可以用語音、手勢、面部表情、視線跟蹤等更加自然和方便的手段進(jìn)行輸入，計(jì)算機(jī)將輸出一個(gè)真實(shí)感的仿真環(huán)境，例如立體視覺、聽覺等。這樣，使用者不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到客觀物理世界中所經(jīng)歷的身臨其境的逼真性，而且能夠突破空間、時(shí)間和其它客觀限制，得到在真實(shí)世界中無法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部484.3 Windows操作系統(tǒng)21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部494.3Windows操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)4.3.1

46、 Windows的進(jìn)程管理和內(nèi)存的進(jìn)程管理和內(nèi)存管理管理4.3.2 Windows的設(shè)備與磁盤的設(shè)備與磁盤管理管理4.3.3 Windows的的文件管理文件管理21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部504.3.1 Windows的進(jìn)程管理和內(nèi)存管理1 1進(jìn)程進(jìn)程管理管理 在Windows操作系統(tǒng)中，程序的運(yùn)行是以若干進(jìn)程的方式完成的，而進(jìn)程的管理是通過“任務(wù)管任務(wù)管理器理器”來完成的。借助“任務(wù)管理器”可以實(shí)現(xiàn)對“任務(wù)任務(wù)”和“進(jìn)程進(jìn)程”的管理，例如查看當(dāng)前正在運(yùn)行哪些程序和進(jìn)程，并結(jié)束用普通方法無法結(jié)束的項(xiàng)目。 在Windows操作系統(tǒng)中運(yùn)行“Windows任

47、務(wù)管理器”常見的辦法有三個(gè)： 使用快捷鍵“Ctrl+Shift+Esc”。 使用快捷鍵“Ctrl+Alt+Del”。 鼠標(biāo)右鍵單擊任務(wù)欄的空白區(qū)域，然后在彈出的快捷菜單中選“啟動任務(wù)管理器”。 如圖所示。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部514.3.1 Windows的進(jìn)程管理和內(nèi)存管理1進(jìn)程管理2 2物理內(nèi)存和虛擬物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存內(nèi)存 要查看和配置Windows 7中的虛擬內(nèi)存，可以打開“控制面板控制面板”，選擇“系統(tǒng)系統(tǒng)”，然后單擊左側(cè)任務(wù)窗格中的“高級系統(tǒng)設(shè)置高級系統(tǒng)設(shè)置”。在“系統(tǒng)屬性系統(tǒng)屬性”對話框中，單擊“高級高級”選項(xiàng)卡，在“性能性能”區(qū)域單

48、擊“設(shè)置設(shè)置”按鈕，在打開的“性能選項(xiàng)性能選項(xiàng)”對話框中，單擊“高級高級”選項(xiàng)卡，并在“虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存”區(qū)域單擊“更改更改”。 如圖顯示了“虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存”對話框。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部524.3.1 Windows的進(jìn)程管理和內(nèi)存管理1進(jìn)程管理2物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存3 3WindowsWindows中中CPUCPU和內(nèi)存的性能和內(nèi)存的性能監(jiān)視監(jiān)視 如圖所示，Windows任務(wù)管理器的“性能”選項(xiàng)卡允許快速查看CPU和內(nèi)存的使用情況。 圖中左側(cè)的直方圖報(bào)告的是當(dāng)前的最新數(shù)據(jù)-CPU和內(nèi)存的實(shí)時(shí)占用率。右側(cè)的線條圖則默認(rèn)顯示此刻以及過去幾分鐘的性

49、能結(jié)果。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部534.3.2 Windows的設(shè)備與磁盤管理1 1硬件設(shè)備的安裝與硬件設(shè)備的安裝與管理管理（1）添加添加新硬件設(shè)備 選擇“開始|控制面板”命令，打開如圖所示的“控制面板”窗口，再選擇“硬件和聲音”選項(xiàng)中的“添加設(shè)備”命令，用戶可根據(jù)向?qū)崾就瓿捎布O(shè)備安裝，若安裝的設(shè)備是一個(gè)即插即用設(shè)備，Windows會自動搜索驅(qū)動程序，自動安裝。（2）硬件設(shè)備管理21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部544.3.2 Windows的設(shè)備與磁盤管理1硬件設(shè)備的安裝與管理（1）添加新硬件設(shè)備（2）硬件

50、設(shè)備管理）硬件設(shè)備管理 “設(shè)備管理器設(shè)備管理器”是用戶查看設(shè)備、管理設(shè)備和故障檢修的有力工具。 啟動 “設(shè)備管理器”的方法： 方法方法1：在“計(jì)算機(jī)”窗口中選擇“計(jì)算機(jī)|系統(tǒng)屬性|設(shè)備管理器”命令。 方法方法2：右擊“計(jì)算機(jī)”圖標(biāo)，在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，之后選擇“設(shè)備管理器”命令。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部554.3.2 Windows的設(shè)備與磁盤管理1硬件設(shè)備的安裝與管理2磁盤管理（1）磁盤清理）磁盤清理 “磁盤清理”程序可以幫助清除不需要的文件，以便整理出更多的磁盤空間。（2）磁盤碎片整理）磁盤碎片整理 當(dāng)保存文件時(shí)，字節(jié)數(shù)較大的文

51、件常常被分段存放在磁盤的不同位置。較長時(shí)間執(zhí)行文件的寫入、刪除等操作后，許多文件分段分布在磁盤的不同位置，自由空間也不連續(xù)，就形成了所謂的磁盤“碎片碎片”。碎片的增加，直接影響了大文件的存取速度。 對磁盤的碎片進(jìn)行整理，將分散的碎片整理為物理上連續(xù)的文件，優(yōu)化磁盤的結(jié)構(gòu)，明顯提高磁盤讀寫的效率。（3）磁盤檢查）磁盤檢查 磁盤檢查程序可以診斷硬盤或U盤的錯(cuò)誤，查找磁盤上的物理錯(cuò)誤，即壞扇區(qū)壞扇區(qū)，并將壞扇區(qū)中的數(shù)據(jù)移動到別的位置。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部564.3.2 Windows的設(shè)備與磁盤管理1硬件設(shè)備的安裝與管理2磁盤管理 在“計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)”

52、或“資源管理器資源管理器”的窗口中，要了解某磁盤分區(qū)的有關(guān)信息，可右擊目標(biāo)分區(qū)，在其快捷菜單中選擇“屬性”命令，在出現(xiàn)的磁盤分區(qū)屬性窗口中選擇“常規(guī)常規(guī)”選項(xiàng)卡，如圖所示，可以了解磁盤的卷標(biāo)（可在此修改卷標(biāo)）、類型、采用的文件系統(tǒng)以及該分區(qū)空間使用情況等信息。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部574.3.3 Windows的文件管理 計(jì)算機(jī)中的所有資源都是以文件的形式組織存放的。Windows以文件夾的形式組織、管理文件。Windows的文件管理就是負(fù)責(zé)文件存儲空間的組織、分配、文件的存取、文件的保護(hù)及文件查找等。用戶只與文件名打交道，直接地對文件“按名存取

53、按名存取”，所有具體細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)過程均由文件系統(tǒng)完成。1文件及文件夾（1）文件及文件夾的命名命名 Windows 的文件及文件夾的命名格式兼容MS-DOS的“8.3”形式的短文件名格式。主要命名約定如下： 主名和擴(kuò)展名加起來最多可有255個(gè)字符。 不區(qū)分英文字母大小寫。例如：FILE1.DAT和file1.dat表示同一文件。 不能出現(xiàn)以下字符： / : * ? ” | 。 查找和顯示時(shí)可以使用通配符“？”和“*”?！埃俊贝砣我庖粋€(gè)字符，“*”代表任意一個(gè)字符串。 可以使用多分隔符的名字。例如，my report.sales.total plan.1996。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算

54、機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部584.3.3 Windows的文件管理1文件及文件夾（1）文件及文件夾的命名（2）文件及文件夾的說明）文件及文件夾的說明信息信息 Windows文件常用的說明信息有：文件名稱、文件類型、文件物理位置、文件的大小及占用空間、文件時(shí)間（創(chuàng)建時(shí)間、最近修改時(shí)間、最近訪問時(shí)間等）、文件屬性（將文件標(biāo)注為只讀文件或隱藏文件）等。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部594.3.3 Windows的文件管理1文件及文件夾2 2文件和文件夾的文件和文件夾的管理管理 文件夾不僅用來存放、組織和管理具有某種關(guān)系的文件和文件夾，還用來管理和組織計(jì)

55、算機(jī)的資源。例如“計(jì)算機(jī)”是一個(gè)代表用戶計(jì)算機(jī)資源的文件夾；“設(shè)備和打印機(jī)”文件夾是用來管理和組織打印機(jī)等設(shè)備的。 對軟件資源的管理主要體現(xiàn)在管理存放在計(jì)算機(jī)硬盤上大量的文件和存放這些文件的文件夾。在Windows 7中實(shí)現(xiàn)文件管理是通過“計(jì)算機(jī)”和“資源管理器”來完成的。（1）計(jì)算機(jī)）計(jì)算機(jī) 單擊“開始”按鈕，在彈出的“開始菜單”中選擇“計(jì)算機(jī)”命令，或雙擊桌面上“計(jì)算機(jī)”圖標(biāo)，可以打開“計(jì)算機(jī)”窗口。用戶使用“計(jì)算機(jī)”可以顯示整個(gè)計(jì)算機(jī)的文件及文件夾等信息，并可以完成啟動應(yīng)用程序，打開、查找、復(fù)制、刪除文件，文件更名、創(chuàng)建新的文件夾等操作。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)

56、院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部604.3.3 Windows的文件管理1文件及文件夾2 2文件和文件夾的文件和文件夾的管理管理（1）計(jì)算機(jī)（2）資源管理器）資源管理器 “資源管理器”是Windows 7操作系統(tǒng)提供的資源管理工具，可以通過資源管理器查看和管理計(jì)算機(jī)上的所有資源。資源管理器按照“收藏夾”、“庫”、“計(jì)算機(jī)”、“網(wǎng)絡(luò)”來分類管理計(jì)算機(jī)資源?！笆詹貖A收藏夾”可以快速地訪問用戶最近常用的文件夾，“庫庫”將用戶常用的文件按照視頻、圖片、文檔、音樂分類保存管理，“計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)”將按照硬盤的邏輯盤進(jìn)行資源管理，“網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)”則是按照局域網(wǎng)上的共享資源進(jìn)行管理。 打開“資源管理器”的方法如下： 方法方法1

57、：右擊“開始”按鈕，在彈出的快捷菜單中選擇“打開Windows資源管理器”命令。 方法方法2：選擇“開始|所有程序|附件|資源管理器”命令，即可打開“Windows資源管理器”窗口。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部6121/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部62組成部件功 能導(dǎo)航按鈕單擊“后退”按鈕可返回前一操作位置，“前進(jìn)”相對于“后退”而言地址欄顯示當(dāng)前文件或文件夾所在目錄的完整路徑；使用地址欄可以導(dǎo)航至不同的文件夾或庫，或返回上一文件夾或庫，也可以直接輸入網(wǎng)址來訪問因特網(wǎng)上的站點(diǎn)菜單欄列出了與文件和文件夾操作的有關(guān)命令，

58、一般是隱藏的。同樣的功能大多可以通過“組織”和“更改您的視圖”按鈕來使用。工具欄快速地執(zhí)行一些常見任務(wù)，如更改文件和文件夾的顯示方式、將文件刻錄到光盤中等；需要注意的是，單擊系統(tǒng)文件夾、用戶文件夾和文件，工具欄顯示的按鈕會有不同搜索框在搜索框中輸入文件名或文件中包含的關(guān)鍵字時(shí)，即時(shí)搜索程序便立即開始搜索滿足條件的文件，并高亮顯示結(jié)果導(dǎo)航窗格顯示整個(gè)計(jì)算機(jī)資源的文件夾樹形結(jié)構(gòu)，使用導(dǎo)航窗格可以快速地訪問庫、文件夾、保存的搜索結(jié)果；使用導(dǎo)航窗格中的“收藏夾”，可以快速地訪問最近常用的文件夾內(nèi)容窗格顯示當(dāng)前文件夾中的內(nèi)容預(yù)覽窗格可查看大多數(shù)文件的內(nèi)容。例如，如果選擇電子郵件、文本文件或圖片，則無須在

59、程序中打開即可查看其內(nèi)容。細(xì)節(jié)窗格 當(dāng)選中文件時(shí)，會顯示其文件屬性，包括創(chuàng)建日期、修改日期、文件大小等資源管理器窗口部件的使用方法資源管理器窗口部件的使用方法21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部634.3.3 Windows的文件管理1文件及文件夾2文件和文件夾的管理3 3文件及文件夾的文件及文件夾的操作操作 一個(gè)文件中所存儲的可能是數(shù)據(jù)，也可能是程序代碼，不同類型的文件通常都會有不同的應(yīng)用和操作。在Windows中，最基本的操作是選定對象，只有在選定對象后，才可以對它們執(zhí)行進(jìn)一步的操作。例如，要刪除文件，必須先選定所要刪除的文件，然后按Del鍵。 另外，在W

60、indows的快捷菜單中存放了有關(guān)文件及文件夾的大多數(shù)操作，用戶只需要在文件或文件夾上單擊右鍵打開相應(yīng)的快捷菜單就可以進(jìn)行操作。21/2/2022太原理工大學(xué).計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部644.3.3 Windows的文件管理1文件及文件夾2文件和文件夾的管理3 3文件及文件夾的文件及文件夾的操作操作（1）選定文件和文件夾（2）新建文件和文件夾（3）文件或文件夾的打開（4）文件或文件夾的更名（5）文件或文件夾的移動（6）文件或文件夾的復(fù)制（7）文件或文件夾的刪除（8）被刪除的文件或文件夾的恢復(fù)（9）文件或文件夾的查找（10）文件或文件夾快捷方式的創(chuàng)建（11）文件或文件夾屬性的查看與