大学计算机第3章.pptx
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1、大学计算机大学计算机贝依林贝依林3.1 操作系统概述3.2 Windows 7基础3.3 Windows 7的基础知识 3.4 Windows 7文件管理 3.5 Windows 7控制面板3.6 Windows 7的系统维护与性能优化3.7 Windows 7的应用程序 2第三章 Windows 7操作系统3.1.1 操作系统的概念3.1.2 操作系统的发展 3.1.3 操作系统的主要特性 3.1.4 操作系统的基本功能 3.1.5 操作系统的分类 33.1 操作系统概述 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成,软件系统又可以分为系统软件和应用软件,其中,操作系统是最重要的系统软件。从用户
2、角度来看,操作系统是用户和计算机硬件之间的桥梁,用户通过操作系统提供的命令和有关规范来操作和管理计算机。普遍认为:操作系统是管理软硬件资源、控制程序执行、改善人机界面、合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。43.1.1 操作系统的概念操作系统的概念1.早期的计算机没有操作系统,人们通过各种操作按钮来控制计算机,后来出现了汇编语言,并将它的编译器内置到电脑中。这些将语言内置的电脑只能由操作人员自己编写程序来运行,不利于设备、程序的共用。2.为了解决这些问题,人们编写了许多程序,逐步形成了较为实用的系统软件操作系统,使人们可以从更高层次对电脑进行操作,而不用关心其
3、底层的运作。特别是微型计算机的出现,加速了操作系统的不断发展。53.1.2 3.1.2 操作系统的发展操作系统的发展 在微机上,80年代以来的主要操作系统是MS-DOS。MS-DOS具有字符型用户界面,采用命令行方式进行操作和管理,这种方式操作起来很不方便,而且需要用户记忆大量的DOS命令。随着计算机软、硬件技术的飞速发展,1995年8月,微软公司推出了采用图形化用户界面的操作系统Windows 95,从此,微机用户摆脱了单调的命令行操作方式,只要用鼠标点击屏幕上的形象化的图标,就可以轻松完成大部分操作。后来,微软公司又相继推出了Windows 98、Windows 2000、Windows
4、XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows10等系统。63.1.2 3.1.2 操作系统的发展操作系统的发展操作系统主要有四种特性:1)并发性2)共享性3)异步性 4)虚拟性73.1.3 3.1.3 操作系统的主要特性操作系统的主要特性 并发性(Concurrence)是指两个或两个以上的运行程序在同一时间间隔段内同时执行。操作系统是一个并发系统,并发性是它的重要特征,发挥并发性能够消除计算机系统中部件和部件之间的相互等待,有效地提高了系统资源的利用率,改进了系统的吞吐率,提高了系统效率。采用了并发技术的系统又称为多任务系统(Multitaskin
5、g)。8并发性并发性共享性是操作系统的另一个重要特征。共享是指操作系统中的资源(包括硬件资源和信息资源)可被多个并发执行的进程所使用。出于经济上的考虑,一次性向每个用户程序分别提供它所需的全部资源不但是浪费的,有时也是不可能的,现实的方法是让多个用户程序共用一套计算机系统的所有资源,因而必然会产生共享资源的需要。9 共享性共享性异步性(Asynchronism),或称随机性。操作系统中的随机性处处可见,操作系统内部产生的事件序列有许许多多可能,而操作系统的一个重要任务是必须确保捕捉任何一种随机事件,正确处理可能发生的随机事件,正确处理任何一种事件序列,否则将会导致严重后果。10异步性异步性操作
6、系统中的所谓“虚拟”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。物理实体(前者)是实的,即实际存在的,而后者是虚的,是用户感觉上的东西。例如,在多道分时系统中,虽然只有一个CPU,但每个终端用户都认为有一个CPU在专门为他服务,亦即利用多道程序技术和分时技术可以把一台物理CPU虚拟为多台逻辑上的CPU,也称为虚处理器。类似地,也可以把一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑上的I/O设备。11虚拟性虚拟性从资源管理的观点来看,操作系统具有以下几个主要功能:1.处理机管理 2.存储管理 3.设备管理 4.文件管理 5.作业管理 6.用户接口 123.1.43.1.4 操作系统的基本功能操作系
7、统的基本功能 处理机管理主要有两项工作:1)处理中断事件2)是处理器调度依管理策略不同,作业处理方式也就不同:批处理方式分时处理方式实时处理方式等等。131.1.处理机管理处理机管理存储管理的主要任务是管理存储器资源,为多道程序运行提供有力的支撑。存储管理的主要功能包括:存储分配、存储共享、存储保护和存储扩充。142.2.存储管理存储管理分工:操作系统对内存的管理与控制-使用哪一段内存内存空间分配内存回收内存与外存信息的自动交换内存空间管理设备管理的主要任务是管理各类外围设备,完成用户提出的I/O请求,加快I/O信息的传送速度,发挥I/O设备的并行性,提高I/O设备的利用率,以及提供每种设备的
8、设备驱动程序和中断处理程序,向用户屏蔽硬件使用细节。设备管理具有以下功能:提供外围设备的控制与处理、提供缓冲区的管理、提供外围设备的分配、提供共享型外围设备的驱动和实现虚拟设备。153.3.设备管理设备管理文件管理是对系统的信息资源进行管理。文件管理主要完成以下任务:提供文件逻辑组织方法、提供文件物理组织方法、提供文件的存取方法、提供文件的使用方法、实现文件的目录管理、实现文件的存取控制和实现文件的存储空间管理。164.4.文件管理文件管理外存:硬盘/软盘/光盘盘面磁道扇区一个扇区存放512个字节一个磁盘块=若干个扇区(注:随不同操作系统而有差异,8、16、64或更大的2的幂次数)1 2 3
9、4 5 6 7 8 9 00 1 2 3 4 5 磁盘簇块(扇区的倍数)个位十位4.4.文件管理文件管理扇区和簇块:扇区是磁盘一次读写的基本单位。若干连续扇区(通常2的幂次方个)被成为簇,操作系统以簇块为单位与内存交换信息。文件中的信息也被按簇块大小进行分割,再写入磁盘的一个个簇块上。问题:文件大小的不断变化和写入先后次序不同,所以操作系统无法保证其连续,那么如何将分散的簇块再重新还原?文件分配表用于记录文件存储的簇块之间衔接关系,FAT表项内容指出了该簇块的下一簇块编号。184.4.文件管理文件管理文件分配表FAT 文件A-17 0 1 2 3 4 5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
10、2624325547End9 8 7 6 5 4 3 2 1 00 1 2 3 4 5 个位十位文件A起始尾部磁盘 簇块文件夹(目录)4.4.文件管理文件管理文件分配表FAT 文件A-17 文件B-120 1 2 3 4 5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 02624325547End 9 8 7 6 5 4 3 2 1 00 1 2 3 4 5 个位十位文件A起始尾部磁盘 簇块文件夹(目录)GFE D C B A文件B起始尾部GFEDCBA213544052837End4.4.文件管理文件管理用户需要计算机完成某项任务时要求计算机所做工作的集合称为作业。作业管理的主要功能是把用户的作业装
11、入内存并投入运行,一旦作业进入内存,就称为进程。作业管理是操作系统的基本功能之一。215.5.进程管理进程管理 操作系统是一组“管理各种资源以便执行应用程序”的程序操作系统本身的程序是如此做出来的:(1)分工。独立管理复杂环境中的每个部件。操作系统管理思想总结操作系统管理思想总结磁盘管理-管理磁盘信息的读写内存管理-管理内存空间的分配与回收CPU管理-调度CPU去执行哪一个程序操作系统是一组“管理各种资源以便执行应用程序”的程序操作系统本身的程序是如此做出来的:(1)分工。独立管理复杂环境中的每个部件。(2)合作。以任务为驱动,中心任务就是“让计算机或者说CPU执行存储在外存上的程序”,各部件
12、合作完成该任务。(3)协同。当基本解决后,关键就是协同,“合作”和“同步”,“自动化”及“最优化”。任务、作业与进程管理-管理一个程序执行中的各项工作操作系统管理思想总结操作系统管理思想总结分工:独立管理分工:独立管理分工:独立管理合作-协同联合管理分工-合作-协同:是化简复杂问题,进行复杂问题求解的重要思维操作系统管理思想总结操作系统管理思想总结 早期,根据用户界面的使用环境和功能特征的不同,操作系统一般可分为三种基本类型:1)批处理系统;2)分时系统;3)实时系统。随着计算机科学的发展,目前又出现了许多种操作系统,主要有嵌入式操作系统、个人操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等。253.
13、1.53.1.5 操作系统的分类操作系统的分类 实时操作系统(Real Time Operating System)是指使计算机能及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。26实时操作系统实时操作系统 系系统参数参数VxWorksVxWorksuC/OS-II uC/OS-II RT-inux2.0 RT-inux2.0 QNX6QNX6硬件平台硬件平台 MC6800033MHz-48660MHz-48633MHz-486 任任务切切换 3.8us 9us不详12.57us 中断响中断响应 3us 7.5us 25us7.
14、54us分时(Time Sharing)操作系统的工作方式是:一台主机连接了若干个终端,每个终端有一个用户在使用,用户交互式地向系统提出命令请求,系统接受每个用户的命令,采用时间片轮转方式处理服务请求,并通过交互方式在终端上向用户显示结果。27分时操作系统分时操作系统批处理(Batch Processing)操作系统的工作方式是:用户将作业交给系统操作员,系统操作员将许多用户的作业组成一批作业,之后输入到计算机中,在系统中形成一个自动转接的连续的作业流,然后启动操作系统,系统自动、依次执行每个作业,最后由操作员将作业结果交给用户。28批处理操作系统批处理操作系统嵌入式操作系统(Embedded
15、 Operating System)是运行在嵌入式系统环境中,对整个嵌入式系统以及它所操作、控制的各种部件装置等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的操作系统。29嵌入式操作系统嵌入式操作系统网络操作系统是基于计算机网络的,是在各种计算机操作系统上按网络体系结构、协议和标准开发的软件,包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用,其目标是相互通信及资源共享。30网络操作系统网络操作系统大量的计算机通过网络联结在一起,可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享,这种系统被称作分布式系统(Distributed System)。Amoeba、Mach、Chorus和DCE等。31 分布式操作系统分布
16、式操作系统 根据在同一时间使用计算机用户的多少,操作系统又可以分为单用户操作系统和多用户操作系统:单用户操作系统是指一台计算机在同一时间只能有一个用户在使用,一个用户独自享用系统的全部硬件和软件资源,而如果在同一时间允许多个用户同时使用计算机,则称为多用户操作系统。另外,如果用户在同一时间内可以运行多个应用程序(每个应用程序被称作一个任务),这样的操作系统称为多任务操作系统,如果用户在同一时间内只能运行一个应用程序,对应的操作系统称为单任务操作系统。32 个人计算机操作系统个人计算机操作系统个人计算机操作系统是单用户操作系统。个人计算机操作系统主要供个人使用,功能强、价格低,可以在几乎任何地方
17、安装使用,能满足一般人操作、学习、游戏等方面的需求。个人计算机操作系统的主要特点是计算机在某一时间内为单个用户服务;采用图形界面人机交互的工作方式,界面友好;使用方便,用户无须专门学习,也能熟练操纵机器。早期的DOS操作系统是单用户单任务操作系统,Windows 7则是单用户多任务操作系统。33 个人计算机操作系统个人计算机操作系统3.2.1 Windows 7概述 3.2.2 Windows 7的安装 343.2 Windows 73.2 Windows 7基础基础 Windows系列操作系统是微软(Microsoft)公司推出的具有图形用户界面(Graphical User Interfa
18、ce,GUI)的多任务操作系统。用户只要用鼠标点击屏幕上的形象化的图形,就可以轻松完成大部分的操作。微软公司自1985年发布第一个Windows版本Windows 1.0以来,先后发布了若干版本的Windows操作系统,目前较流行的版本是2009年发布的Windows 7。1.Windows 7的版本2.Windows 7的系统特色3.Windows 7的系统需求 353.2.1 Windows 73.2.1 Windows 7概述概述Windows 7主有6个可用的版本,包含初级版、家庭普通版、家庭高级版、专业版、企业版、旗舰版。其中只有家庭高级版、专业版和旗舰版广泛的在零售市场贩售,其他的
19、版本则有针对特别的市场。企业版是给予企业用户使用,家庭普通版则是提供给发展中国家的基础功能版本。每一个Windows 7版本皆会包含前一个较低版本的所有功能,且都支持32位的核心架构,64位的架构除了初级版以外也都提供支持。363.2.1 Windows 73.2.1 Windows 7概述概述 Windows 7Windows 7Windows 7Windows 7的版本的版本的版本的版本 (1)Windows 7 初级版(Starter)初级版是Windows 7功能最少的版本;不包含Windows Aero主题、不能更换桌面背景且不支持64位核心架构,系统主存储器最大支持2GB。这个版本
20、只会经由系统制造商预装在机器上,不会在零售市场贩卖。(2)Windows 7 家庭普通版(Home Basic)家庭普通版只在阿根廷、巴西、智利、中国大陆、哥伦比亚、印度、巴基斯坦、巴拿马、菲律宾、墨西哥、俄罗斯、泰国和土耳其等新兴市场出售。这个版本主要针对中、低级的家庭电脑,所以Windows Aero功能不会在这个版本中开放。373.2.1 Windows 73.2.1 Windows 7概述概述 Windows 7Windows 7Windows 7Windows 7的版本的版本的版本的版本(3)Windows 7 家庭高级版(Home Premium)家庭高级版主要是针对家用主流电脑市
21、场而开发的版本,是微软在零售市场中的主力产品,包含各种Windows Aero功能、Windows Media Center媒体中心还有触控屏幕的控制功能。(4)Windows 7 专业版(Professional)专业版向电脑热爱者以及小企业用户靠齐,包含了家庭高级版的所有功能,同时还加入了可成为Windows Server domain成员的功能,新增的功能还包括远程桌面服务器、位置识别打印、加密的文件系统、展示模式、软件限制方针(不是Windows Server 2008 R2中的AppLocker功能)以及Windows XP模式。383.2.1 Windows 73.2.1 Wind
22、ows 7概述概述 Windows 7Windows 7Windows 7Windows 7的版本的版本的版本的版本(5)Windows 7 企业版(Enterprise)这个版本主要对象是企业用户以及其市场,通过大量授权给有与微软签订软件授权合约的公司;同时有一个大量授权的产品密钥,必须通过其激活。这个版本不会通过零售以及OEM贩卖。它提供的功能包含多国语言用户界面包、BitLocker设备加密以及UNIX应用程序的支持。(6)Windows 7 旗舰版(Ultimate)旗舰版与企业版的功能几乎完全相同,但是提供授权给一般的用户。家庭高级版以及专业版的用户若是希望升级到旗舰版,可使用Win
23、dows Anytime Upgrade升级。这个版本与Windows Vista旗舰版不同,Windows 7旗舰版不会包含加值的Ultimate Extra服务。393.2.1 Windows 73.2.1 Windows 7概述概述 Windows 7Windows 7Windows 7Windows 7的版本的版本的版本的版本Windows 7的设计主要围绕五个重点:针对笔记本电脑的特有设计;基于应用服务的设计;用户的个性化;视听娱乐的优化;用户易用性的新引擎。这些新功能令Windows 7成为最易用的Windows操作系统。(1)易用Windows 7简化了许多设计,如快速最大化,窗
24、口半屏显示,跳转列表(JumpList),系统故障快速修复等。(2)简单 Windows 7将会让搜索和使用信息更加简单,包括本地、网络和互联网搜索功能,直观的用户体验将更加高级,还会整合自动化应用程序提交和交叉程序数据透明性。(3)效率Windows 7中,系统集成的搜索功能非常的强大,只要用户打开开始菜单并开始输入搜索内容,无论要查找应用程序、文本文档等,搜索功能都能自动运行,给用户的操作带来极大的便利。(4)小工具Windows 7的小工具并没有了像Windows Vista的边栏,这样,小工具可以单独在桌面上放置。403.2.1 Windows 73.2.1 Windows 7概述概述
25、 Windows 7Windows 7Windows 7Windows 7的的的的系统特色系统特色系统特色系统特色 Windows 7的最低系统要求:1)CPU:1GHz及以上(32位或64位处理器);2)内存:512MB以上,基于32位(64位2GB内存);3)硬盘:16GB以上可用空间,基于32位(64位20GB以上);4)显卡:有WDDM1.0或更高版驱动的显卡64MB以上,128MB为打开Aero最低配置,不打开的话64MB也可以。5)其他硬件:DVD-R/RW驱动器或者U盘等其他储存介质安装用。如果需要可以用U盘安装Windows 7,这需要制作U盘引导。当前主流配置的计算机应该都具
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