第2章操作系统与Windows 10课件.pptx
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1、2.1 操作系统概述2.2 认识Windows 102.3 桌面2.4 文件与文件夹的管理2.5 输入法2.6 任务管理器第2章 操作系统与Windows 102.1 操作系统概述第2章 操作系统与Windows 10操作系统(Operating System,OS)是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理许多基本事务,如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入/输出设备、操作网络与管理文件系统等。2.1.1 操作系统的功能1. 处理器管理处理器管理是指对系统中的处理器及其状态进行管理。CPU是计算机系统中最宝贵的硬件资源,提高CPU
2、的利用率是操作系统的主要功能之一。1) 单道程序系统在早期的计算机系统中,一旦某个程序开始运行,它就占用了整个系统的所有资源。但在单道程序系统中,大量的资源在许多时间内处于闲置状态,资源利用率较低。2) 多道程序系统为了提高系统资源的利用率,现代操作系统都允许同时有多个程序被加载到内存中执行。系统中同时有多道程序运行,它们共享系统资源,提高了系统资源的利用率。第2章 操作系统与Windows 103) 进程与线程简单地说,进程就是一个正在运行的程序。一个程序被加载到内存,系统就为它创建了一个进程,程序执行结束后,该进程也就消失了。在Windows 10系统下,打开任务管理器,窗口中显示的就是当
3、前系统中正在执行的进程。随着硬件和软件技术的发展,为了更好地实现并发和资源共享,提高CPU的利用率,许多操作系统又把进程再细分成线程(Thread)。线程又称为轻量级进程,用于描述进程内的执行,是操作系统分配CPU时间的基本单位。把线程作为分配CPU时间的基本单位,可以充分共享资源,减少内存开销,提高系统并发性,加快切换速度。2. 存储管理1) 存储器分配存储分配是存储管理的重要部分。程序只有被装载到内存中才可以执行,数据也只有被加载到内存中才可以被直接访问。在单道程序系统中,除操作系统占用的空间之外的全部空间被一道程序占用,内存分配很简单。但在多道程序系统中,系统中允许有多个进程并存。把有限
4、的内存合理地分配给各个进程,提高内存第2章 操作系统与Windows 10的利用率,直接影响着系统的运行效率和用户的体验。2) 地址转换当程序被调入内存时,操作系统需要将程序中的逻辑地址变换成存储空间的真实物理地址。3) 信息保护在多道程序系统中,由于内存中有多个进程,为了防止一个进程的存储空间被其他进程占用或非法修改访问而引起进程的执行错误,甚至整个系统的崩溃,操作系统必须有效地保护信息。4) 虚拟内存CPU只能直接和内存通信,因此,正在执行的程序和有关数据必须驻留在内存中。但由于组成内存的器件比较昂贵,所以其容量一般有限,不能满足多道程序的要求。现在采取的较为普遍的方法是只将程序的一部分调
5、入内存,把当前不被执行的部分暂时存放在辅助存储器(如硬盘)中,使用时再立即调入内存。当一个新的程序段或数据需要加载到内存,而内存中又没有空闲空间时,就必须置换出已在内存中的某一段程序或数据,这种存储管理技术称为虚拟内存。第2章 操作系统与Windows 103. 设备管理设备管理是操作系统中最底层、最琐碎的部分。设备管理主要解决如下两个问题。(1) 设备无关性:用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设备无关。(2) 设备分配:一般情况下,外部设备的种类和数量是有限的,而用户程序在运行期间都有可能申请使用外部设备,所以这些设备如何正确分配是很重要的。4. 文件管理文件管理是针对信息资源的管理。在
6、现代计算机系统中,辅助存储设备(如硬盘)上保存着大量文件,如果不能合理地管理文件,则会导致混乱。文件管理的主要任务是对用户文件和系统文件进行管理,实现按文件名存取,并以文件夹的形式实现分类管理;实现文件的共享、保护和保密,保证文件的安全;向用户提供一整套能够方便使用文件的操作和命令。第2章 操作系统与Windows 102.1.2 操作系统的分类操作系统的分类方法很多,按提供的功能可以分为4类。1. 批处理操作系统用户把要计算的问题、数据和作业说明书一起交给操作员,操作员启动有关程序将一批作业输入计算机,由操作系统去控制、调度各作业的运行并输出结果。通常,采用这种批量化处理作业技术的操作系统称
7、为批处理操作系统。批处理操作系统提高了系统的运行效率,但是作业提交给系统后,对执行中可能出现的意外情况无法进行干预。2. 实时操作系统实时是指对随机发生的外部事件及时做出响应并处理。在设计实时操作系统时,首先考虑的是实时响应,其次才考虑资源的利用率。当计算机用于实时处理系统时,如工业生产中的自动控制、导弹发射的控制等方面,称为实时控制。实时系统的特点是对外部的响应及时、迅速和系统可靠性高。3. 分时操作系统一台计算机连接多个终端,用户通过各自的终端把作业送入计算机,计算机又通过终端向各用户报告其第2章 操作系统与Windows 10作业的运行情况。这种计算机能分时轮流地为各终端用户服务,并能及
8、时地对用户服务请求予以响应,就构成了分时操作系统。分时操作系统的主要优点是它和多个终端用户的交互会话工作方式,方便了用户使用计算机,并加快了程序的调试过程。4. 网络操作系统将地理位置不同、具有独立功能的多个计算机系统,通过通信设备和通信线路连接起来,在功能完善的网络系统软件的支持下,以实现更加广泛的硬件资源、软件资源的共享,这就是计算机网络。网络操作系统管理模块的主要功能是支持网络通信和提供各种网络服务。2.1.3 常用的微型机操作系统微型机使用的操作系统很多,下面介绍几个常用的操作系统。1. MS-DOS操作系统MS-DOS是美国微软公司(Microsoft)开发的字符界面的16位微机操作
9、系统。20世纪80年代到90年代中期,MS-DOS是IBM PC系列微型机及其各种兼容机的主流操作系统,其用户曾达到6000万以上。但DOS也存在很大的局限性,它是基于单用户单任务的操作系统,在内存管理上采用静态分配,存在640 KB内存的限制等弱点。第2章 操作系统与Windows 102. Windows操作系统为了克服DOS系统的弱点,并提供更加人性化的操作环境,Microsoft成功地开发了Windows操作系统。1) Windows操作系统的产生和发展Windows操作系统经历了以下阶段:(1) 1985年底,Windows 1.0问世,当时人们反应冷淡。(2) 1988年,Wind
10、ows/386问世,它独具特色的图形界面和鼠标操作,使人耳目一新,但它内部的缺陷还是明显的。(3) 1990年5月,Windows 3.0问世,这时由于硬件的快速发展,计算机性能已能与Windows的要求相匹配,Windows开始得到PC机用户的欢迎。(4) 1992年,Windows 3.1问世,而3.1版本还不是一个真正的图形界面操作系统,它是依赖于DOS环境的一个操作平台。(5) 1995年,Windows 95问世,它是一个真正的32位个人计算机环境的操作系统,开创了Windows的新纪元。第2章 操作系统与Windows 10(6) 1998年,Windows 98问世,它的性能进一
11、步增强。(7) 2000年,Microsoft公司推出了Windows 2000版,它增加了许多新特性和新功能。2001年又推出了Windows XP,与Windows 2000相比,Windows XP在许多方面的功能更加强大。(8) 2006年11月底, Microsoft公司推出了Windows Vista系统。该系统相对于Windows XP,内核几乎全部重写,带来了大量的新功能。但由于兼容性的问题,被认为是一个失败的操作系统版本。(9) 2009年10月,Windows 7出现,同时发布了服务器版本Windows Server 2008 R2。Windows 7操作系统一经推岀,就以
12、其易用、快速、简单、安全等特性赢得了用户,并在兼容性上也做了很多的努力。2) Windows操作系统的特点Windows是以视窗形式来表述信息的,在系统设计方面,其构思巧妙,具有多任务处理能力,多个应用程序可以同时打开,并运行于各自的窗口中。在界面设计方面特色鲜明。Windows的每一次升级都增加了新特性,下面以Windows 10为例介绍它的特点。(1) 具有多任务处理和多屏幕显示能力。Windows允许在前后台同时运行不同的应用程序;允许同时使用几台显示器以增大桌面尺寸,用户可以在不同的显示器上运行不同的程序。第2章 操作系统与Windows 10(2) 虚拟内存管理。Windows打破了
13、DOS的640 KB内存的限制,可以访问更多的内存,并实现虚拟内存的管理。(3) 操作灵活、简便。Windows提供了一个非常友好的用户界面,即使是初学者,也能很容易学会用鼠标操作它。(4) 灵活的窗口操作。Windows在运行时,所有的程序都有自己的运行窗口,窗口操作非常灵活。(5) 灵活的快捷菜单操作。在任何一个窗口中,只要右击就可以弹出一个快捷菜单,快捷菜单包含了完成该项目的常用命令。(6) Windows具有强大的设备管理功能。Windows支持新一代的硬件技术,如DVD存储技术、USB接口、Microsoft个人Web服务器等,具有全面的即插即用支持,包含了大多数硬件的驱动程序。(7
14、) 更强大的资源管理器。Windows资源管理器工具栏上“搜索”“文件夹”等按钮的设置使操作更加灵活,程序间的相互切换也更为快捷。单击“搜索”,资源管理器就会变成文件搜索;单击“文件夹”,资源管理器就会变成“计算机”。(8) 增强的网络功能。Windows简化了网络设置,使得连接局域网和访问Internet更加容易,且增加了网络的安全性和控制性。第2章 操作系统与Windows 103. UNIX操作系统UNIX操作系统是个多用户、多任务的分时操作系统。它应用广泛,而且可移植性好,从各种微型机到工作站、中小型机、大型机和巨型机,都运行着UNIX操作系统。UNIX系统具有如下特点:(1) 短小精
15、悍,与核外程序的有机结合。UNIX系统在结构上分为两大层:内核和核外程序。UNX系统内核设计得非常精巧,合理的取舍使之提供了基本的服务。核外程序充分利用内核的支持,向用户提供了大量的服务。(2) 采用树形结构的文件系统。(3) 把设备看成文件一样。系统中所配置的每一个设备,包括磁盘、终端和打印机等,UNIX都有一个特殊文件与之对应。用户可使用普通的文件操作手段,对设备进行I/O操作。(4) UNIX是一个真正的多用户、多任务的操作系统。(5) UNIX向用户提供了一个良好的界面。它包含两种界面:一种是用户在终端上通过使用命令和系统进行交互作用的界面:另一种是面向用户程序的界面,称为系统调用。第
16、2章 操作系统与Windows 10(6) 良好的可移植性。UNIX系统的全部系统实用程序及内核的90%都是用C语言编写的。由于C语言编译程序的可移植性,因此C语言编写的UNIX系统也具有良好的可移植性。4. Linux操作系统Linux也是一个真正的多用户、多任务的操作系统。它一开始仅仅是为基于Intel处理器的PC设计的操作系统,但在分布在世界各地的大量优秀软件设计工程师的不断努力下,以及计算机软件和硬件厂商的大力支持下,Linux发展迅速,其提供的功能和用户可以获得的各种应用软件不断增加和完善。目前,它已经支持多种处理器。第一版Linux的核心在1991年11月被放在Internet上免
17、费供其他人下载使用,很快形成了一支分布在世界各地的Linux爱好者的队伍,进一步为Linux的发展提供了力量和源泉。在这些人中,有的人为Linux核心程序提供各种补丁程序,并修改了Linux核心,使Linux能够提供更强的功能和具备更好的稳定性,同时还有大量的用户开始使用Linux,不断地测试和报告系统程序的错误,所有这些都是Linux能够飞速发展的重要因素。经过多年发展后的Linux,大量的自由软件已经被移植到Linux上,使Linux成为一个完整的系统。Linux现在包括以下部分。第2章 操作系统与Windows 10 (1) 各种语言的编译程序和强大的开发工具。如C语言和C语言的编译软件
18、gcc,Java编译软件和开发包,Perl语言解释程序,人工智能的开发语言lisp等。可以说目前世界各地存在并广泛使用的编程语言的编译或解释系统,都可以在Linux下找到。随着各大软件厂商对Linux的支持力度不断加大,越来越多的集成开发工具和平台也被移植到Linux上来。(2) 大量数据库管理系统。在Linux中存在着多种数据库管理系统,为用户管理大批数据提供了方便。有的数据库管理系统是免费的,属于自由软件的一部分,如My SQL关系数据库系统和postgresql面向对象的数据库管理系统。由于大量的软件厂商对Linux的支持,所以Linux系统目前还有许多可用的商业数据库系统。(3) 图形
19、用户界面。Linux为用户提供了两种形式的界面,即图形界面和命令行控制台界面。Linux使用X Window系统作为标准的图形界面。几乎所有的Linux发行版本都提供了X Window软件和多种形式的窗口管理器。(4) 网络通信工具和网络服务器软件。Linux本身的发展是依赖于Internet这个大环境的,也可以说Linux是Internet的产物,Linux对网络的支持是非常完整和强大的。(5) 办公软件和字处理软件。为了使Linux能够用于不同的场合,Linux系统提供了多种办公自动化软件,如多种排版、传真系统和会议安排系统等。第2章 操作系统与Windows 102.2 认识Window
20、s 10第2章 操作系统与Windows 102.2.1 Windows 10新功能与以往的操作系统不同,Windows 10是一款跨平台的操作系统,它能够同时运行在台式机、平板电脑、智能手机和Xbox等平台,为用户带来统一的体验。图2.1为Windows 10专业版的桌面显示效果。1. 进化的“开始”菜单在Windows 10中,用户熟悉的“开始”菜单又回来了,而且还可以任意调整它的大小,甚至可以让它占满整个屏幕,同时又保留了磁贴界面,因此,用户将它视为Windows 7“开始”菜单与Windows 8“开始”菜单的结合体。图2.2为Windows 10的“开始”菜单。第2章 操作系统与Wi
21、ndows 102. 微软“小娜”Windows 10与以前的操作系统相比新增了炫酷的语音系统,其中文名为微软“小娜”。它无处不在,通过“小娜”用户可以看照片、放音乐、发邮件、浏览器搜索等。它是微软发布的全球第一款个人智能助理,可以说Cortana(小娜)是Windows 10操作系统的私人助理,其设置界面如图2.3所示。3. 任务视图Windows 10操作系统的任务视图(Task View)是其新增的虚拟桌面软件。该软件的按钮位于任务栏上,单击该按钮可查看当前运行的多任务程序。图2.4为Task View的视图界面。第2章 操作系统与Windows 104. 全新的通知中心通过Window
22、s 10操作系统中的通知中心,用户可以自由地开启或关闭通知。除此之外,通知中心还有各种开关和快捷功能,例如切换平板模式、打开便签等。单击任务栏右下角的“通知”按钮,可以打开通知面板,在面板上方会显示来自不同应用的通知信息。图2.5为Windows 10操作系统的通知中心面板。第2章 操作系统与Windows 105. 全新的Edge浏览器Microsoft Edge浏览器是Windows 10操作系统内置的浏览器,它的一些功能细节包括:支持内置 Cortana语音功能;内置了阅读器、笔记和分享功能;设计注重实用性和极简主义。图2.6为 Microsoft Edge浏览器的工作界面。第2章 操作
23、系统与Windows 106. 多桌面功能Windows 10比较有特色的多桌面功能可以把程序放在不同的桌面上,让用户的工作更加有条理,例如将桌面分为办公桌面和娱乐桌面,对于办公室人员来说比较实用。图2.7为用户创建的两个桌面效果。第2章 操作系统与Windows 102.3 桌 面第2章 操作系统与Windows 102.3.1 图标1. 更改排序方式桌面图标的默认排列顺序并不是一成不变的,用户可在桌面上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“排序方式”命令,根据需要在子菜单中选择所需的选项。2. 调节查看效果如果感觉桌面图标过小,可以将桌面图标进行适当放大。单击鼠标右键,执行“查看”“大图标
24、”命令即可。此外,在“查看”子菜单中,若勾选“自动排列图标”选项,系统将对图标进行自动排列;若勾选“将图标与网格对齐”选项,图标将按照网格进行排列;若不勾选“自动排列图标”选项,图标可以根据需要移动到桌面的任意位置。如果感觉系统自带的调节桌面图标大小的功能很麻烦或对大小不满意,可以在桌面上按住Ctrl键并滚动鼠标的滚轮进行调节,滚轮向上滚动,图标变大;向下滚动,图标变小,十分方便快捷。第2章 操作系统与Windows 103. 更改图标样式桌面图标的外形不是一成不变的,用户可以根据需要更改桌面图标的外形样式。在桌面上单击鼠标右键,选择“个性化”命令。在“个性化”界面中,单击“主题”选项面板中的
25、“桌面图标设置”超链接选项,将打开“桌面图标设置”对话框。选择需要更改的图标,单击“更改图标”按钮。在“更改图标”对话框中,选择满意的替换图标,单击“确定”按钮即可。2.3.2 任务栏在Windows 10中,用户可以对工具栏的外观进行设置,根据实际需要改变工作界面布局,从而达到方便工作、提高效率的目的。下面具体介绍调整任务栏的操作方法。1. 调整任务栏的位置默认任务栏处于屏幕下方,用户可以根据自己的操作习惯自行调整任务栏的位置。(1) 在任务栏空白处单击鼠标右键,在快捷菜单中查看任务栏是否被锁定,若被锁定,则再次选择“锁定任务栏”选项,取消锁定状态。第2章 操作系统与Windows 10(2
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