第四章 系统软件及常用操作系统优秀PPT.ppt
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1、第四章第四章系统软件及常用操作系统软件及常用操作系统系统1第一页,本课件共有51页应用程序应用程序硬件硬件系系统统软软件件应应用用软软件件系统软件是硬件与应用程序之间的接口系统软件是硬件与应用程序之间的接口有些软件既可以认为是系统软件有些软件既可以认为是系统软件 也可以认为是应用软件也可以认为是应用软件例如:数据库管理系统例如:数据库管理系统第二页,本课件共有51页4.1操作系统操作系统4.1.1操作系统操作系统概述概述1.1.操作系统操作系统:用于管理和控制计算机所有的硬件和软件资源的一组程序用于管理和控制计算机所有的硬件和软件资源的一组程序计算机硬件与其它软件的接口计算机硬件与其它软件的接
2、口用户和计算机的接口用户和计算机的接口 用户主要功能有:处理机管理 存储管理 设备管理 信息(文件)管理 虚拟机虚拟机=裸机裸机+操作系统操作系统操操统统作作系系第三页,本课件共有51页2.操作系统分类操作系统分类APPLEIBMDOS操操作作系系统统按任按任务数务数图形用户界面操作系统图形用户界面操作系统命令行界面命令行界面操作系统操作系统多用户操作系统多用户操作系统单用户操作系统单用户操作系统多任务操作系统多任务操作系统单任务操作系统单任务操作系统分时操作系统分时操作系统批处理系统批处理系统实时操作系统实时操作系统网络操作系统网络操作系统按用户按用户界面界面按用按用户数户数按系统按系统功能
3、功能第四页,本课件共有51页3.常用操作系统常用操作系统1.DOSMicrosoft公司研制的公司研制的配置在配置在PC机上的操作系统机上的操作系统单用户命令行界面操作系统,单用户命令行界面操作系统,从从4.0版开始支持多任务,版开始支持多任务,硬硬件要求低,存储能力有限,件要求低,存储能力有限,目前已被目前已被Windows替代。替代。2.WindowsMicrosoft公司研制,图形用户界面,操作简便,是目前公司研制,图形用户界面,操作简便,是目前最常用的操作系统。最常用的操作系统。Windows9xWindowsNTWindows2000WindowsXPWindowsMeWindows
4、2003WindowsVista第五页,本课件共有51页常用操作系统常用操作系统3.Unix可移植性好,可靠性和安全性高,缺乏统一标准,不易可移植性好,可靠性和安全性高,缺乏统一标准,不易学习,主要用于服务器。学习,主要用于服务器。4.Linux由由UNIX发展而来,与发展而来,与UNIX兼容,源代码开放。兼容,源代码开放。5.MacOS专用于苹果公司的计算机,与专用于苹果公司的计算机,与Windows兼容性差,兼容性差,较强的图形处理能力,主要用在出版和多媒体应用领域。较强的图形处理能力,主要用在出版和多媒体应用领域。6.OS/27.NovellNetware第六页,本课件共有51页4.1.
5、2处理机管理处理机管理1.1.单道程序系统单道程序系统:任一时刻只允许一个程序在系统中执行任一时刻只允许一个程序在系统中执行 一个程序执行结束后才能执行下一个程序一个程序执行结束后才能执行下一个程序 处理机管理的主要功能是把处理机管理的主要功能是把CPU的时间有效地、合理地分配给各个的时间有效地、合理地分配给各个程序。在许多操作系统中处理机管理通常是进程管理。程序。在许多操作系统中处理机管理通常是进程管理。第七页,本课件共有51页2.2.多道程序系统多道程序系统:多道程序同时在执行多道程序同时在执行特点:特点:多道:计算机内存中同时存放了几道相互独立的程序多道:计算机内存中同时存放了几道相互独
6、立的程序 宏观上并行:同时在执行宏观上并行:同时在执行 微观上串行:各程序轮流地占有微观上串行:各程序轮流地占有CPUCPU,交替执行,交替执行第八页,本课件共有51页3.3.进程基本特征进程基本特征 动态性动态性 是程序的一次执行过程是程序的一次执行过程 并发性并发性 内存内存中可以同时有几个进程在活动中可以同时有几个进程在活动 独立性独立性 能独立运行的基本单位,资源分配的基本单位能独立运行的基本单位,资源分配的基本单位 异步性异步性 内存中的各进程是按异步方式由内存中的各进程是按异步方式由CPUCPU执行执行进程的状态和调度进程的状态和调度时时 间间 片片 用用完完执行状态执行状态就绪状
7、态就绪状态挂起状态挂起状态进程被选中进程被选中发生了某个事件发生了某个事件等待某个事件等待某个事件等待某个资源等待某个资源分配到了所需资源分配到了所需资源除了除了CPU以外,以外,所需要的所有资源都分配了所需要的所有资源都分配了缺少资源缺少资源第九页,本课件共有51页第十页,本课件共有51页4.线程线程(threads)为了更好地实现并发处理和共享资源,提高为了更好地实现并发处理和共享资源,提高CPUCPU的利用率,目前的利用率,目前许多操作系统把进程许多操作系统把进程“细分细分”成线程。成线程。一个进程可分为多个线程,线程可共享进程中的许多资源。一个进程可分为多个线程,线程可共享进程中的许多
8、资源。线程又被称为轻量级的进程。线程又被称为轻量级的进程。传统进程可认为重量级线程。传统进程可认为重量级线程。线程可分为核心级线程和用户级线程。线程可分为核心级线程和用户级线程。UNIX UNIX:进程是:进程是CPUCPU的分配单位的分配单位 Windows Windows:线程是:线程是CPUCPU的分配单位的分配单位n 除除CPUCPU外,进程是外,进程是UNIXUNIX和和WINDOWSWINDOWS中其他资源的分配单位中其他资源的分配单位演示:演示:在程序管理器中观察各进程的线程数在程序管理器中观察各进程的线程数第十一页,本课件共有51页第十二页,本课件共有51页4.1.3存储管理存
9、储管理操作系统的存储管理主要功能有下面4个方面:1.1.虚拟内存管理虚拟内存管理 用用硬硬盘盘空空间间模模拟拟内内存存。部部分分进进程程保保留留在在内内存存中中,其其他他暂暂时时不不运行的进程存放在虚拟内存中。运行的进程存放在虚拟内存中。在在WindowsWindows中,虚拟内存又称为页面文件中,虚拟内存又称为页面文件pagefile.sys,默认,默认为为RAM的的1.5倍,可调整。其最大容量与倍,可调整。其最大容量与CPU的寻址能力有的寻址能力有关,关,32位位CPU最大可达最大可达4GB。演示:观察当前计算机上虚拟内存情况演示:观察当前计算机上虚拟内存情况第十三页,本课件共有51页2.
10、存储器分配存储器分配目的:提高存储器的利用率,提高系统速度目的:提高存储器的利用率,提高系统速度多个进程共享存储器,分配、释放存储器多个进程共享存储器,分配、释放存储器进程需要的存储空间是变化的进程需要的存储空间是变化的在内存和外存间调进或调出进程在内存和外存间调进或调出进程移动进程移动进程第十四页,本课件共有51页3.3.地址的转换地址的转换程序程序员编员编写程序写程序逻辑地址(从0开始)内存中程序内存中程序 物理地址转换转换4.信息的保护信息的保护防止一个进程的存储空间被其它的进程破坏防止一个进程的存储空间被其它的进程破坏 软件和硬件结合的保护措施软件和硬件结合的保护措施 第十五页,本课件
11、共有51页4.1.4文件系统文件系统文件是存放在外存上的一组相关信息(程序和数据)的集合。文件是存放在外存上的一组相关信息(程序和数据)的集合。1.1.文件基本概念文件基本概念文件名:文件名:(主)文件名(主)文件名.扩展名扩展名第十六页,本课件共有51页文件类型文件类型文件的扩展名表示文件的类型。文件的扩展名表示文件的类型。文件类型扩展名说明 可执行程序EXE、COM可执行程序文件源程序文件C、CPP、BAS程序设计语言的源程序文件Office文档DOC、XLS、PPTWord、Excel、Powerpoint创建的文档流媒体文件WMV、RM、QT能通过Internet播放的流式媒体文件压缩
12、文件ZIP、RAR压缩文件网页文件HTM、ASP前者是静态的,后者是动态的图像文件BMP、JPG、GIF不同格式的图像文件音频文件WAV、MP3、MID 不同格式的声音文件第十七页,本课件共有51页文件属性文件属性(演示)(演示)文件大小、文件大小、占用空间、占用空间、文件建立或修改的日期与时间、文件建立或修改的日期与时间、所有者信息所有者信息 重要的属性有:重要的属性有:只读:文件只能读,不能修改或删除只读:文件只能读,不能修改或删除隐藏:在一般的情况下不显示隐藏:在一般的情况下不显示存存档档:任任何何一一个个新新创创建建或或修修改改的的文文件件都都有有存存档档属属性性。当当用用“附附件件”
13、下下“系统工具系统工具”组中的组中的“备份备份”程序备份后,存档属性消失。程序备份后,存档属性消失。第十八页,本课件共有51页文件操作文件操作(演示)(演示)一一个个文文件件中中所所存存储储的的可可能能是是数数据据,也也可可能能是是程程序序的的代代码码,不不同同格式的文件通常都会有不同的应用和操作。格式的文件通常都会有不同的应用和操作。文件的常用操作有:文件的常用操作有:v 建立文件建立文件v 打开文件打开文件v 写入文件写入文件v 删除文件删除文件v 属性更改属性更改第十九页,本课件共有51页2.目录结构目录结构硬盘划分成几个逻辑上独立的区域,这些磁盘分区被称为卷。硬盘划分成几个逻辑上独立的
14、区域,这些磁盘分区被称为卷。硬盘分区目的:硬盘分区目的:&便于管理磁盘上的众多文件便于管理磁盘上的众多文件&安装不同的系统,如安装不同的系统,如WindowsXP、Linux等等卷的管理方法:卷的管理方法:安装时通过安装程序安装时通过安装程序使用计算机管理器使用计算机管理器演示:演示:计算机管理计算机管理器使用器使用(小心,不要删除分区小心,不要删除分区)第二十页,本课件共有51页硬盘使用前的准备工作:硬盘使用前的准备工作:低级格式化。在每个磁片上划分出磁道和扇区等,现在的硬盘在出厂前低级格式化。在每个磁片上划分出磁道和扇区等,现在的硬盘在出厂前都已做过。都已做过。分区。为了优化磁盘空间,提高
15、系统工作的效率,以及方便管理。分区。为了优化磁盘空间,提高系统工作的效率,以及方便管理。高级格式化。建立一个系统存储区域,包括引导记录区、文件分配表、高级格式化。建立一个系统存储区域,包括引导记录区、文件分配表、文件目录区、数据区。文件目录区、数据区。常见硬盘分区:常见硬盘分区:第二十一页,本课件共有51页树状结构树状结构根目录根目录WindowsUser1System32Notepad.exeTest.docData.mdbMspaint.exeExplorer.exe目录路径目录路径绝对路径:从根目录开始,依序到该文件之前的名称。绝对路径:从根目录开始,依序到该文件之前的名称。相对路径:从
16、当前目录开始到某个文件之前的名称。相对路径:从当前目录开始到某个文件之前的名称。C:WindowsSystem32Notepad.exe C:User1Test.doc(当前目录为System32).User1Data.mdb表示根目录和分隔符表示根目录和分隔符.表示上一级目录表示上一级目录同一目录下文件和子目同一目录下文件和子目录不允许同名录不允许同名第二十二页,本课件共有51页从桌面开始可以访问任何一个文件和文件夹从桌面开始可以访问任何一个文件和文件夹第二十三页,本课件共有51页3.Windows3.Windows文件系统文件系统WindowsWindows支持的三种文件系统:支持的三种文
17、件系统:FATFAT、FAT32FAT32和和NTFSNTFS。FAT FAT:只能支持:只能支持512MB512MB以下的容量,目前用在软盘和移动硬盘。以下的容量,目前用在软盘和移动硬盘。FAT32FAT32:卷卷最最大大容容量量2TB2TB,不不支支持持512MB512MB以以下下的的卷卷。用用在在硬硬盘盘分区。分区。NTFSNTFS:兼兼顾顾了了磁磁盘盘空空间间的的使使用用与与访访问问效效率率,提提供供高高性性能能、安全性、可靠性和许多安全性、可靠性和许多FATFAT或或FAT32FAT32没有的高级功能的文件系统。没有的高级功能的文件系统。第二十四页,本课件共有51页4.文件系统实例文
18、件系统实例FAT(软盘)(软盘)第二十五页,本课件共有51页 1 1)引引导记录导记录 又叫引又叫引导导扇区,扇区,0 0面面0 0道道1 1扇区,包含引扇区,包含引导导程序和磁程序和磁盘盘信息信息 2 2)扇区:扇区:读读写磁写磁盘盘的基本的基本单单位位 簇:由簇:由连续连续的若干个扇区的若干个扇区组组成,成,为为文件分配空文件分配空间间的的基本单位基本单位 1.44MB 1.44MB软盘:一簇一个扇区软盘:一簇一个扇区 硬盘:一簇有硬盘:一簇有4 4、8 8、1616或更多的扇区或更多的扇区 3 3)链链式存式存储储 文件目录表(文件目录表(FDTFDT):记录记录文件的有关信息文件的有关
19、信息 文文件件分分配配表表(FATFAT):记记录录文文件件占占用用的的各各个个簇簇之之间间的的链链接接信信息息,有一式两份有一式两份 4 4)数据区:存放文件数据,被分成一个个簇)数据区:存放文件数据,被分成一个个簇第二十六页,本课件共有51页4.1.5设备管理设备管理1 1设备驱动程序设备驱动程序 是操作系统管理和驱动设备的程序。使用设备之前,该设是操作系统管理和驱动设备的程序。使用设备之前,该设备的驱动程序必须被安装。备的驱动程序必须被安装。2 2即插即用(即插即用(PnPPnP)指把设备连接到计算机上后无需手动配置即可以使用,即操指把设备连接到计算机上后无需手动配置即可以使用,即操作系
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