6第六章操作系统基础.pptx

IT技术基础第六章：操作系统基础西安电子科技大学出版社目录 6.1操作系统简介 6.2Windows操作系统 6.3Linux操作系统 6.4 移动终端操作系统 6.4 实训项目：制作PE启动盘 6.6实训项目：系统备份和还原 6.7课后习题西安电子科技大学出版社6.1 操作系统简介 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统与硬件之间的关系如图6.1.1所示。西安电子科技大学出版社图6.1.1 操作系统与硬件之间的关系6.1.1 操作系统功能 操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统需要管理计算机系统的硬件、软件及数据资源；控制程序运行，为其它应用软件提供支持；让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用；提供各种形式的用户界面，使用户有一个好的工作环境；为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。操作系统管理着计算机硬件资源，同时按照应用程序的资源请求，分配资源，如：划分CPU时间，内存空间的开辟，调用打印机等。西安电子科技大学出版社总结起来，操作系统主要包含以下5个核心功能：l 1、处理器管理l 2、存储器管理l 3、设备管理l 4、文件管理l 5、作业管理西安电子科技大学出版社6.1.2 操作系统分类按照操作系统的应用领域划分，操作系统主要有以下三类：1、桌面操作系统 桌面操作系统主要用于个人计算机上，一般都是图形化界面，为普通用户提供美观便捷实用功能。个人计算机操作系统从软件架构上可主要分为两大类，分别为类Unix操作系统和Windows操作系统： 类Unix操作系统：常见的用于个人计算机的类Unix操作系统有：苹果公司的Mac OS X（如图6.1.1.2所示），Linux的各种桌面系统，如Debian，Ubuntu（如图6.1.1.3所示），Linux Mint，openSUSE，Fedora，Chrome OS等；西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社图6.1.1.2 Mac OS X系统桌面图6.1.1.3 Ubuntu系统桌面西安电子科技大学出版社 微软公司Windows系列操作系统：如Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 10（如图6.1.1.4所示）等。图6.1.1.4 Windows10系统桌面2、服务器操作系统 服务器操作系统一般指的是安装在服务器上的操作系统，比如Web服务器、应用程序服务器、云计算大数据服务器、数据库服务器等，相比于个人计算机操作系统，服务器操作系统提供了更为强大的高并发、高性能、高稳定性、高安全性等特征。常见的服务器操作系统主要有三大类：Unix系列：Oracle Solaris，IBM AIX，HP UX，FreeBSD，OS X Server等；Linux系列：Red Hat Linux，CentOS，Ubuntu Server等；Windows系列：Windows Server 2003、Windows Server 2008、Windows Server 2012等。 西安电子科技大学出版社3、嵌入式操作系统 嵌入式操作系统是应用在嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统是一个广义概念，泛指应用在生活的各个方面的智能设备，如数码相机、智能手机、平板电脑、智能家居、医疗设备、智能交通设备、航空航天设备、工厂控制设备等等。例如在嵌入式领域常用的操作系统有嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks等，以及广泛使用在智能手机或平板电脑等消费电子产品的操作系统，如Android、IOS、Symbian、Windows Phone、BlackBerry OS等。 西安电子科技大学出版社6.2 Windows操作系统6.2.1 Windows操作系统简介 Windows操作系统是美国微软公司开发的系列视图形化操作系统。应用于不同类型的计算机，Windows操作系统分为面向个人计算机的个人版、面向企业服务器的企业版、面向嵌入式设备的移动版等。目前企业版最高版本为Windows Server 2012，个人版最高版本为Windows 10，因其个人版操作系统对软件和硬件的兼容性强，简单易学操作便捷，所以在个人计算机操作系统市场中长期处于霸主地位。西安电子科技大学出版社6.2.2 使用虚拟机软件 虚拟机指通过虚拟机软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作，可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于用户而言，虚拟机只是运行在物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就是一台真正的计算机。西安电子科技大学出版社 市面上流行的虚拟机软件产品有VMware公司的VMware Workstation、Oracle公司的Virtual Box和微软公司的Virtual PC。这三款软件中，VMware Workstation是收费软件，但是功能最为强大，支持的操作系统最全，市场占有率最高。Virtual Box是免费开源软件，在企业中有大量应用。Virtual PC也收费软件，支持的操作系统较少，仅在微软Windows系统的教学场景中有少量应用。西安电子科技大学出版社虚拟机有以下几个重要概念：1.VM（Virtual Machine）：虚拟机，指由虚拟机软件模拟出来的一台虚拟的计算机，在逻辑上是一台独立计算机。2.Host：指物理存在的计算机，也称宿主计算机，指安装了虚拟机软件的计算机，Host OS指宿主机上运行的操作系统。3.Guest：客户机，指运行在VM上的虚拟计算机。例如在一台安装了Windows 8的计算机上安装了VMware，通过VMware配置了一台虚拟机，在里面安装Linux系统Centos 7，那么，Host指的是这台Windows 8计算机，其Host OS为Windows 8。VM上运行的是Centos 8，那么Guest OS为Centos 7。西安电子科技大学出版社虚拟机的主要特点如下：1.可同时在同一台PC上运行多个操作系统，每个OS都有自己独立的一个虚拟机，就如同网络上一个独立的PC。2.可以同时运行多个虚拟机，相互之间可以进行对话，也可以在全屏方式下进行虚拟机之间对话。虚拟机之间、虚拟机和宿主机之间可以共享硬件、文件、应用、网络等资源。3.在虚拟机上安装同一种操作系统的另一发行版，不需要重新对硬盘进行分区。在虚拟机上做测试时完全不用担心测试软件会把虚拟机系统弄坏，结合快照功能，虚拟机可以随时回滚到以前保存的状态。4.可以运行C/S方式的虚拟机客户端应用，把虚拟机放在另外一台计算机上，通过客户端使用远程虚拟机的所有资源。西安电子科技大学出版社6.2.3 Windows系统安装 对于计算机维护人员而言，Windows系统安装是一个非常常见的工作。需要注意的是在实际工作中，考虑到软件兼容性、稳定性等问题，并不是最新的操作系统就一定是最适合用户的。在本节中，将演示在VMware Workstation10里新建一台虚拟机（裸机），然后为这台虚拟机安装Windows 7操作系统。1、创建虚拟机西安电子科技大学出版社首先，在VMware Workstation主页中点击“创建新的虚拟机”开始新建一台虚拟机，如图6.2.3.1所示。选择“自定义（高级）”，点击“下一步”开始配置虚拟机参数，如图6.2.3.2所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.1 创建虚拟机图6.2.3.2 自定义虚拟机类型设置虚拟机软件版本兼容性，如无特殊需求，选择默认配置即可，点击“下一步”，如图6.2.3.3所示。选择“稍后安装操作系统”，如图6.2.3.4所示，点击“下一步”。西安电子科技大学出版社图6.2.3.3 选择兼容性图6.2.3.4 稍后安装操作系统选择“客户机操作系统和版本”，如图6.2.3.5所示，从选择“Microsoft Windows”和“Windows7”。输入虚拟机名称，设置存放位置，随着虚拟机的运行，可能占用宿主计算机越来越多的磁盘空间，尽量选择磁盘空闲空间较多的分区，点击“下一步”，如图6.2.3.6所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.5 选择操作系统版本图6.2.3.6 设置虚拟机名称、存放位置选择处理器数量、核心数，一般视宿主计算机配置而定，这里默认不修改，点击“下一步”，如图6.2.3.7所示。设置虚拟机内存大小，内存大小视宿主计算机配置而定，低于默认内存大小可能会导致虚拟机系统无法正常工作，过高可能会影响宿主计算机性能。Windows7系统默认最低为1G内存，如图6.2.3.8所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.7 设置处理器数量图6.2.3.8设置内存大小设置网络模式。这里，设置为“使用桥接网络”，点击“下一步”，如图6.2.3.9所示。选择I/O控制器类型，默认不修改，点击“下一步”，如图6.2.3.10所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.9 设置网络模式图6.2.3.10 设置I/O控制器类型选择磁盘类型，默认不修改，点击“下一步”，如图6.2.3.11所示。选择磁盘，点击“下一步”，如图6.2.3.12所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.11 设置磁盘类型图6.2.3.12 选择磁盘设置磁盘大小，这里设置为50G，点击“下一步”，如图6.2.3.13所示。设置虚拟磁盘名称和位置，点击“下一步”，如图6.2.3.14所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.13 设置磁盘大小图6.2.3.14 设置磁盘位置和名称 这里列出虚拟机的全部硬件配置，点击“下一步”完成配置。如果需要更改点击“自定义硬件”，如图6.2.3.15所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.15 完成虚拟机硬件配置2、在虚拟机中安装操作系统在之前创建好的Windows7虚拟机首页双击CD-DVD（SATA），如图6.2.3.16所示。选择“使用ISO映象文件”，点击浏览从宿主机磁盘上选择已经下载好的操作系统安装镜像文件，点击“确认”，如图6.2.3.17所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.16 点击CD-DVD（SATA）图6.2.3.17选择系统镜像文件在Windows7虚拟机首页开启虚拟机电源。虚拟机启动后将默认从CD-DVD光驱引导进入系统，如图6.2.3.18所示。经过短暂的加载，系统开始安装。首先选择安装操作系统的语言、时间格式、输入法，如图6.2.3.19所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.18 启动虚拟机图6.2.3.19 选择系统语言选择“自定义（高级）”安装。如果是从旧版本操作系统（如Windows XP）升级到新版本，选择“升级”，如图6.2.3.20所示。设置Windows的安装位置，选择“驱动器选项（高级）”，点击“下一步”。因为虚拟机是全新安装，并没有对磁盘进行分区，所以此处仅有一个磁盘0，如图6.2.3.21所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.20 自定义安装图6.2.3.21 选择系统安装磁盘点击“新建”，开始新建分区，如图6.2.3.22所示。设置分区大小，Windows 7默认主分区至少需要20G空间，创建完成后，选择系统要安装的主分区，点击“下一步”，如图6.2.3.23所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.22 新建磁盘分区图6.2.3.23 选择主分区首先光驱中的文件会被拷贝到磁盘中，然后开始安装。安装中系统会重新启动几次。经过大约20分钟的等待后，系统开始初始化配置。首先，设置计算机用户名和计算机名称，如图6.2.3.24所示。设置帐户密码（用于系统登录），如图6.2.3.25所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.24设置用户名图6.2.3.25 设置密码设置时间、时区、日期，如图6.2.3.26所示。设置当前网络模式，如图6.2.3.27所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.26 设置时间日期图6.2.3.27 设置网络模式 全部设置完毕，稍等片刻，完成全部安装工作，如图6.2.3.28所示。西安电子科技大学出版社图6.2.3.28 完成系统安装6.3 Linux操作系统6.3.1 Linux操作系统简介 目前，Linux的发行版本众多，有数百种之多，常用的Linux版本如表6.3.1.1所示。西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社版本名称项目官网特点Debian Linuxwww.debian.org开放的开发模式，并且易于进行软件包升级Fedora C拥有数量庞大的用户，优秀的社区技术支持，并且有许多创新CentOSwww.centos.orgCentOS是一种对RHEL（Red Hat Enterprise Linux）源代码再编译的产物，由于Linux是开发源代码的操作系统，并不排斥基于源代码的再分发，CentOS就是将商业的Linux操作系统RHEL进行源代码在编译后分发，并在RHEL的基础上修正了不少已知的bugSUSE L专业的操作系统，易用的YaST软件包管理系统开放M操作界面友好，使用图形配置工具，有庞大的社区进行技术支持，支持NTFS分区的大小变更KNOPPIX可以直接在CD上运行，具有优秀的硬件检测和适配能力，可作为系统的急救盘使用Gentoo Linuxwww.gentoo.org高度的可定制性，使用手册完整U优秀易用的桌面环境，基于Debian的不稳定版本构建6.3.2 Linux系统安装 在本节中将演示在VMware Workstation10的虚拟机里安装CentOS 5操作系统。将CentOS的IOS文件加载到虚拟机后，启动虚拟机，进入系统安装界面，首先选择系统语言，选择“简体中文”，点“Next”，如图6.3.2.1所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.1 选择系统语言选择键盘模式，选择“美国英语式”，点击“下一步”，如图6.3.2.2所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.2 选择系统键盘模式选择硬盘分区模式，选择“建立自定义的分区结构”，点击“下一步”，如图6.3.2.3所示。图6.3.2.3 建立自定义的分区结构添加启动分区/boot到挂载点。挂载点是Linux中的磁盘文件系统的入口目录，类似于Windows中的用来访问不同分区的C:、D:、E:等盘符，如图6.3.2.4所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.4 添加分区点击“新建”，文件系统类型选择LVM，创建LVM物理卷，选择“使用全部可用空间”。图6.3.2.5 新建LVM点击“LVM”，开始编辑它，如图6.3.2.6所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.6 编辑LVM新建LVM卷组，点击添加，添加“创建LVM逻辑卷”挂载到根分区，如图6.3.2.7所示。图6.3.2.7 添加根分区继续点击“添加”，添加swap交换分区，容量与内存大小相同即可，如图6.3.2.8所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.8 添加swap交换分区继续点击“添加”，将挂载点设置为/data，使用全部剩余空间，点击确定然后，然后点击“下一步”。普通数据将都存在这个卷下，如图6.3.2.9所示。图6.3.2.9 设置数据分区设置GRUB启动引导程序，如无特殊需求默认就可以，如图6.3.2.10所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.10 设置GRUB引导设置网卡IP信息。根据实际网络模式的同来进行设置，如果系统将部署在有DHCP服务器的环境下，选择“通过DHCP自动配置”，否则选择“手工设置”，如图6.3.2.11所示。图6.3.2.11 设置网卡IP配置选择系统时区信息，此处选择“亚洲/上海”，如图6.3.2.12所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.12 选择时区设置系统管理员密码，如图6.3.2.13所示。图6.3.2.13 设置系统密码设置系统预装组件。此处可以选择“现在定制”，根据自己的需要做更详细的选择，如图6.3.2.14所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.14 设置系统预装组件假如，配置这台CentOS服务器用于Linux下的软件开发。选择“基本系统”，在里面选择“基本”、“管理工具”、“系统工具”三项，如图6.3.2.15所示。图6.3.2.15 设置系统预装软件选择“应用程序”，在里面选择“编辑器”一项，如图6.3.2.16所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.16 设置系统预装软件选择“开发”，在里面选择“开发工具”、“开发库”两项，点击“下一步”开始安装组件，如图6.3.2.17所示。图6.3.2.17 设置系统预装软件设置GRUB启动引导程序，如无特殊需求默认就可以，如图6.3.2.10所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.10 设置GRUB引导设置网卡IP信息。根据实际网络模式的同来进行设置，如果系统将部署在有DHCP服务器的环境下，选择“通过DHCP自动配置”，否则选择“手工设置”，如图6.3.2.11所示。图6.3.2.11 设置网卡IP配置 稍等片刻，系统全部配置完成后将重启，至此，CentOS系统安装完成，如图6.3.2.18所示。西安电子科技大学出版社图6.3.2.18 完成系统安装6.3.3 Linux系统常用命令一些常用的Linux命令：1、首先通过以下三种方式，打开命令行终端：A. 桌面，点击终端图标；B. 右击鼠标右键，在右键菜单中选择终端；C. 在系统任何位置使用“Ctrl+Alt+T”快捷键。2、pwd命令：查看当前完整路径信息；3、cd命令：更改当前目录，相当于打开其他目录；4、ls命令：查看当前目录下的文件列表；西安电子科技大学出版社5、touch命令：新建文件，mkdir命令：新建文件夹（目录）；6、gedit命令：编辑文本文件；7、cat命令：在终端中查看文本文件的内容；8、cp命令：复制文件；9、mv命令：移动文件（相当于剪切）；10、rm命令：删除文件；rm命令还有以下扩展可选参数：-f参数：强制删除文件，不提示是否删除；-r参数：递归删除，用于删除文件夹及下属的所有文件；-rf参数：-r 和 -f 的结合。西安电子科技大学出版社6.4 移动终端操作系统6.4.1 Android操作系统简介Android操作系统具有以下特点：1、开源2、多元化设备支持3、开放的第三方应用4、无缝和谷歌服务集成西安电子科技大学出版社6.4.2 IOS操作系统简介IOS系统具有以下特点：1、硬件整合度高2、卓越的用户体验3、数据安全性高4、完善的应用商店西安电子科技大学出版社6.5 实训项目：制作PE启动盘项目背景 为了避免系统损坏而无法进入系统，使用PE启动盘，管理员可以临时性访问硬盘把需要的重要文件拷贝出来。很多计算机爱好者也制作了自定义版的PE系统，把一些实用工具如Ghost、Easy Recovery，系统密码清除工具，杀毒软件等加入到微软的官方PE里，使它功能越来越强大，市面上流行老毛桃、老白菜等都是这类PE系统。本节通过演示使用UltraISO工具把U盘制作成PE盘，用于系统急救。西安电子科技大学出版社 安装好UltraISO软件后，打开界面如图6.5.2.1所示。 西安电子科技大学出版社图6.5.2.1 UltraISO软件界面实施实施过程过程单击文件，打开，选择下载好的win7 PE镜像文件。如图6.5.2.2所示。西安电子科技大学出版社图6.5.2.2 打开win7 PE镜像 选择启动，写入硬盘镜像，将PE镜像刻录到U盘，刻录前保证U盘上面的文件已经备份，然后刻录前先格式化U盘。如图6.5.2.3所示。西安电子科技大学出版社图6.5.2.3 格式化U盘选择写入方式为USB-HDD+，然后点击写入，如图6.5.2.4所示。点击写入后，然后就开始刻录了，如图6.5.2.5所示。西安电子科技大学出版社图6.5.2.4 选择写入方式图6.5.2.5 开始刻录等一段时间后，刻录成功，如图6.5.2.6所示。刻录成功后，U盘就变成类似于光盘的图标。如图6.5.2.7所示。西安电子科技大学出版社图6.5.2.6 刻录成功图6.5.2.7 刻录成功后的U盘 刻录成功后，如果系统发生故障，就可以使用此U盘来做PE盘进行系统急救。需要注意的是，想要通过此U盘来进入PE系统还要将BIOS中启动顺序设置为USB优先。西安电子科技大学出版社6.6 实训项目：系统备份和还原项目背景 由于操作系统是整个计算机软硬件的“管家”，而安装操作系统的过程比较漫长，期间可能还会将系统分区保存的数据丢失。所以如果能够定期对操作系统进行备份，一旦出现中毒、文件损坏这样的问题，就可以随时还原系统。本节通过演示使用Ghost工具来对系统进行备份和还原。西安电子科技大学出版社实施实施过程过程1、系统备份重启计算机进入PE盘，启动GHOST程序，进入图6.6.2.1所示画面，按光标键，依次选择“Local(本地)Partition(分区)To Image(生成映像文件)”项。 屏幕显示出硬盘选择画面，如图6.6.2.2所示，选择分区所在的硬盘“1”，如果只有一块硬盘，可以直接按回车。西安电子科技大学出版社选择要制作镜像文件的分区（即源分区），这里用上下键选择分区“1”（即C分区），再按Tab键切换到“OK“按钮，再按回车，如图6.6.2.3所示。 选择镜像文件保存的位置，此时按下“Shift+Tab”键可以切换到选择分区的下拉菜单，按上下键选择分区，西安电子科技大学出版社接下来Ghost会询问是否需要压缩备份镜像文件，这里只能用左右键选择，“No”表示不做任何压缩；“Fast”的意思是进行小比例压缩但是备份工作的执行速度较快；“High”是采用较高的压缩比但是备份速度相对较慢。一般选择“High”，如图6.6.2.5所示。 这一切准备工作做完后，Ghost就会询问是否进行操作，选“Yes”按回车后，开始制作镜像文件。备份速度与CPU主频和内容容量有很大的关系，一般10分钟以内都可以完成。等进度条走到100%，就表示备份制作完毕，可以直接重启，如图6.6.2.6所示。西安电子科技大学出版社2、系统备份还原重启计算机选择进入PE系统，运行Ghost程序，选择Local Partition From Image恢复到系统盘，如图6.6.2.7所示。 选择镜像文件保存的位置，此时按下“Shift+Tab”键可以切换到选择分区的下拉菜单，按上下键选择分区，如图6.6.2.8所示。西安电子科技大学出版社选择源硬盘，也就是gho文件存储的硬盘，如图6.6.2.9所示，因为计算机只有一块硬盘，默认按回车确认。 选择目的硬盘，如图6.6.2.10所示，也就是需要被恢复的硬盘，因为计算机只有一块硬盘，默认按回车确认。西安电子科技大学出版社选择要把镜像文件恢复到哪个分区，如果要恢复C盘，选择Primary回车即可，如图6.6.2.11所示。 所有选择完毕后，Ghost仍会询问确认是否进行操作，选择“yes”回车。再次等到进度条走完100%，系统恢复成功，此时重启即可，如图6.6.2.12所示。西安电子科技大学出版社 事实上，从Win8开始，微软在Windows操作系统内部内置了系统备份还原功能，但是这个功能只能针对当前这台计算机生效，如果计算机硬盘损坏那还是无法还原，而Ghost可以将备份文件存储到其他位置避免这种情况。同时，使用Ghost可以针对局域网所有计算机同时进行批量系统备份还原，所以Ghost更适用于网吧、学校机房、图书馆、公司这样的环境。西安电子科技大学出版社6.7课后习题（1）在计算机上配置两台虚拟机，分别安装最新Win10系统和Ubuntu系统，并设置这两台虚拟机都能够连上Internet。 西安电子科技大学出版社 谢谢观看！西安电子科技大学出版社