操作系统及应用.ppt
《操作系统及应用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《操作系统及应用.ppt(87页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、操作系统及应用操作系统及应用3.1 操作系统概述操作系统概述n n操作系统是管理计算机资源的系统软件,是用户使用计算机的重要人-机接口,它是随着计算机硬件技术的不断发展,而产生并逐渐得到完善的。3.1.1 操作系统的定义操作系统的定义n n操作系统负责有效而安全地管理计算机系统的一切软、硬件资源,合理组织计算机的工作流程,并方便用户使用计算机的一组程序的集合。n n操作系统通过文件系统管理软件资源n n操作系统提供二类接口:命令方式(用户级)、系统调用方式(程序员级)3.1.2 操作系统的目标操作系统的目标n n操作系统的目标:不类型的操作系统目标各有侧重。(1)方便性:方便用户使用计算机。(
2、2)有效性:提高系统资源的利用率。(3)可扩充性:具有适应计算机硬件与体系结构不断发展的能力。(4)开放性:不同计算机硬件与体系结构的操作系统之间可以相互进行数据通信。3.1.2 操作系统的作用操作系统的作用n n操作系统的作用:从三个侧面进行观察(1)操作系统是用户与计算机硬件系统之间的(软件)接口,共有两类接口:命令方式:面向普通用户,操作系统提供一组联机命令或图形界面。系统调用方式:面向程序员,提供一组系统调用功能,在应用程序中调用相应系统功能来操作计算机硬件。操作系统的接口示意操作系统的接口示意3.1.2 操作系统的作用操作系统的作用(2 2)计算机系统资源的管理者:管理着计算机系统)
3、计算机系统资源的管理者:管理着计算机系统中的一切资源,包括硬件资源和软件资源中的一切资源,包括硬件资源和软件资源处理器管理:把处理器管理:把CPUCPU的运行时间有效、全理地分的运行时间有效、全理地分配给各个正在运行的程序,它是通过进程来实施配给各个正在运行的程序,它是通过进程来实施管理的。进程是程序的一次运行活动,是系统进管理的。进程是程序的一次运行活动,是系统进行资源分配和行资源分配和CPUCPU调度的基本单位。线程是轻量调度的基本单位。线程是轻量级进程。级进程。存储器管理:虚拟内存管理、存储器分配、地址存储器管理:虚拟内存管理、存储器分配、地址转换、信息保护。转换、信息保护。3.1.2
4、操作系统的作用操作系统的作用I/OI/O设备管理:对除设备管理:对除CPUCPU、内存以外的所有输入、内存以外的所有输入、输出设备的管理,提供五方面的功能:设备驱动输出设备的管理,提供五方面的功能:设备驱动程序;即插即用;通用即插即用;集中管理,动程序;即插即用;通用即插即用;集中管理,动态更新设备驱动程序;提高设备的使用效率。态更新设备驱动程序;提高设备的使用效率。文件管理:实现对软件资源的管理,专门负责管文件管理:实现对软件资源的管理,专门负责管理数据信息,为用户提供一个简单、统一的访问理数据信息,为用户提供一个简单、统一的访问文件的方法,用户可以按照文件名高效、快速、文件的方法,用户可以
5、按照文件名高效、快速、透明和方便地存取信息。透明和方便地存取信息。3.1.2 操作系统的作用操作系统的作用(3)机器的扩充者n n通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚拟机器。n n操作系统是最接近硬件的软件,是对硬件的首次扩充n n当裸机上覆盖上操作系统后,便可获得一台功能显著增强,使用极为方便的多层扩充机器或多层虚拟机器3.1.3 操作系统的分类及其特点操作系统的分类及其特点1 1、批处理操作系统、批处理操作系统n n是早期的操作系统,具有成批处理作业的能力,是早期的操作系统,具有成批处理作业的能力,可解决人工操作严重降低计算机资源利用率的问可解决人工操作严重降低计算机资源利用率的问题,分
6、为单道与多道批处理系统。题,分为单道与多道批处理系统。n n单道批处理系统:是一种独占式批处理系统,每单道批处理系统:是一种独占式批处理系统,每次只允许一道作业进入内存运行。次只允许一道作业进入内存运行。n n多道批处理系统:允许多道程序同时装入内存中多道批处理系统:允许多道程序同时装入内存中运行,轮流使用运行,轮流使用CPUCPU。“多道多道”是指同时在内存是指同时在内存中的作业有多个,宏观上多道并以操作(同时处中的作业有多个,宏观上多道并以操作(同时处于运行与结束的过程当中),但微观上某一时刻于运行与结束的过程当中),但微观上某一时刻CPUCPU却只能处理一个作业。却只能处理一个作业。3.
7、1.3 操作系统的分类及其特点操作系统的分类及其特点n n多道批处理操作系统的主要优点多道批处理操作系统的主要优点(1 1)资源利用率高:可实现)资源利用率高:可实现CPUCPU与与I/OI/O设备并行工设备并行工作,即某一作业在作,即某一作业在CPUCPU上运行,另一作业可同时上运行,另一作业可同时使用使用I/OI/O设备进行输入设备进行输入/输出操作。输出操作。(2 2)系统吞吐量大:可提高系统在单位时间内处理)系统吞吐量大:可提高系统在单位时间内处理作业的数量(吞吐量)。作业的数量(吞吐量)。n n缺点缺点(1 1)无交互能力:用户一旦将作业将提交给系统后)无交互能力:用户一旦将作业将提
8、交给系统后就失去了对作业的控制。就失去了对作业的控制。(2 2)作业的)作业的平均响应时间长。长。3.1.3 操作系统的分类及其特点操作系统的分类及其特点2 2、分时操作系统、分时操作系统n n是一种联机的多用户交互式操作系统,其典型的是一种联机的多用户交互式操作系统,其典型的工作方式为多个用户使用终端同时使用一台主机。工作方式为多个用户使用终端同时使用一台主机。n n将将CPUCPU的处理时间按一定的单位(毫秒级)划分的处理时间按一定的单位(毫秒级)划分成若干相等的时间片成若干相等的时间片n n多个用户作业按时间片轮流使用多个用户作业按时间片轮流使用CPUCPUn n每一个用户作业只在其规定
9、的时间片内运行,时每一个用户作业只在其规定的时间片内运行,时间片到后,系统将强行中断其运行,并调度下一间片到后,系统将强行中断其运行,并调度下一个作业运行个作业运行分时系统分时系统3.1.3 操作系统的分类及其特点操作系统的分类及其特点n n分时操作系统的特点(1)交互性:用户可使用键盘、鼠标与显示器(终端)和计算机系统进行人机对话。(2)及时性:用户请求能够在要求时间内得用户请求能够在要求时间内得到响应,通常在到响应,通常在23秒钟之内。秒钟之内。(3)独立性:用户相互间无影响,每个用户)独立性:用户相互间无影响,每个用户感觉独自使用一台计算机感觉独自使用一台计算机(4)同时性)同时性(多路
10、性多路性):多个用户同时在各自:多个用户同时在各自的终端上机。的终端上机。3.1.3 操作系统的分类及其特点操作系统的分类及其特点3 3、实时操作系统、实时操作系统n n能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对事件的处理。分为实时控制系统和实时信息成对事件的处理。分为实时控制系统和实时信息处理系统。其特点为:处理系统。其特点为:(1 1)较弱的交互性:只允许访问系统中某些特定的)较弱的交互性:只允许访问系统中某些特定的专用服务程序。专用服务程序。(2 2)实时性:不同用途的实时系统有不同的实时性)实时性:不同用途的实时系统有不同的实时性要求,实时
11、控制系统对外部事件的反应要快于实要求,实时控制系统对外部事件的反应要快于实时信息处理系统。时信息处理系统。(3 3)高可靠性:防止软、硬件故障给系统带来的严)高可靠性:防止软、硬件故障给系统带来的严重后果,可采用双机或多机容错系统。重后果,可采用双机或多机容错系统。3.1.3 操作系统的分类及其特点操作系统的分类及其特点4、网络操作系统n n在计算机原有操作系统的基础之上,用于管理网络通信和共享资源,协调计算机上任务的运行,并向用户提供统一、有效的网络接口的软件集合。其特点为:(1)硬件独立;(2)桥/路由连接;(3)多用户支持;(4)网络管理;(5)安全性和存取控制;(6)用户界面。3.1.
12、3 操作系统的分类及其特点操作系统的分类及其特点5 5、分布式操作系统、分布式操作系统n n能直接对系统中的各类资源进行动态分配和管理,能直接对系统中的各类资源进行动态分配和管理,有效控制和协调任务的并行执行,允许系统中的有效控制和协调任务的并行执行,允许系统中的处理单元无主次之分,并向用户提供统一、有效处理单元无主次之分,并向用户提供统一、有效的网络接口的软件集合。其特点为:的网络接口的软件集合。其特点为:(1 1)分布性;)分布性;(2 2)并行性;)并行性;(3 3)透明性;)透明性;(4 4)可靠性。)可靠性。3.1.3 操作系统的分类及其特点操作系统的分类及其特点6 6、嵌入式操作系
13、统、嵌入式操作系统n n嵌入式系统是面向特定应用的嵌入式嵌入式系统是面向特定应用的嵌入式CPUCPU,能够,能够把通用把通用CPUCPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强。目前嵌入式系统已经渗透到移动能力大大增强。目前嵌入式系统已经渗透到我们生活中的每个角落,工业、服务业、消费电我们生活中的每个角落,工业、服务业、消费电子,例如一个手持的子,例如一个手持的mp3mp3就是一种嵌入式系统就是一种嵌入式系统 。其特点为:其特点为:(1 1)体积小;()体积小;(2 2)
14、实时性;()实时性;(3 3)特殊的开发调试)特殊的开发调试环境。环境。操作系统的发展与演变操作系统的发展与演变n n手工操作手工操作操作系统的史前操作系统的史前“文明文明”n n监督程序(早期批处理):操作系统的雏形监督程序(早期批处理):操作系统的雏形n n多道批处理:现代意义上的操作系统多道批处理:现代意义上的操作系统n n分时与实时系统的出现标志操作系统步入实用化分时与实时系统的出现标志操作系统步入实用化n n用高级语言书写的可移植操作系统:用高级语言书写的可移植操作系统:UNIXUNIXn n面向各种用户群的通用操作系统:大众化的趋势面向各种用户群的通用操作系统:大众化的趋势n n当
15、代操作系统的两大发展方向:宏观应用与微观应当代操作系统的两大发展方向:宏观应用与微观应用用常用操作系统简介常用操作系统简介1 1、UNIXUNIX操作系统操作系统n nUNIXUNIX是现代操作系统的代表,是首个使用是现代操作系统的代表,是首个使用C C语言编写的操语言编写的操作系统,它有许多种变种,许多公司都有有自己的版本,作系统,它有许多种变种,许多公司都有有自己的版本,移植到移植到8028680286微机上的微机上的UNIXUNIX系统称为系统称为XenixXenix。其特点:。其特点:(1 1)是一个分时、多用户、多任务的操作系统。)是一个分时、多用户、多任务的操作系统。(2 2)良好
16、的用户界面。)良好的用户界面。(3 3)内核和核外程序有机结合。)内核和核外程序有机结合。(4 4)树形结构的文件系统。)树形结构的文件系统。(5 5)文件和设备统一处理。)文件和设备统一处理。(6 6)丰富的核外程序。)丰富的核外程序。(7 7)系统用高级语言编写,可移植性好。)系统用高级语言编写,可移植性好。常用操作系统简介常用操作系统简介2 2、Windows 2000Windows 2000操作系统操作系统n n是由微软公司于是由微软公司于20002000年发行的基于年发行的基于Windows NTWindows NT技技术的术的3232体图形商业化性质的操作系统。加强了系体图形商业化
17、性质的操作系统。加强了系统的稳定性、安全性和用户管理,进一步提高了统的稳定性、安全性和用户管理,进一步提高了对网络功能的支持。有四种版本,家用为对网络功能的支持。有四种版本,家用为Professional(Professional(专业专业)版。其特点为:版。其特点为:(1 1)新型的文件系统)新型的文件系统NTFSNTFS(2 2)加密文件系统)加密文件系统EFSEFS(3 3)标准的驱动程序模型)标准的驱动程序模型WDMWDM(4 4)Plug and Play(Plug and Play(即插即用;即插即用;PnP)PnP)常用操作系统简介常用操作系统简介3、Windows XP操作系统
18、n n是微软继Windows 2000和Windows ME后推出的一款操作系统,是基于Windows 2000核心代码,继承了Windows 2000的可靠性和高性能,同时继承了面向家用与娱乐的Windows ME许多特色。n nWindows XP的目标是全面取代Windows 2000和Windows 98,在商业应用和家庭娱乐两个方面占据主导地位。常用操作系统简介常用操作系统简介4 4、LinuxLinux操作系统操作系统n n是目前全球最大的一个自由免费软件,其功能与是目前全球最大的一个自由免费软件,其功能与UnixUnix相似,其内核源程序完全开放,并可被用户相似,其内核源程序完全
19、开放,并可被用户自行修改。其特点为:自行修改。其特点为:(1 1)是一个免费软件,可以自由安装并可任意修改)是一个免费软件,可以自由安装并可任意修改源代码。源代码。(2 2)与主流的)与主流的UnixUnix兼容。兼容。(3 3)支持几乎所有硬件平台。)支持几乎所有硬件平台。(4 4)目前,)目前,Linux Linux正在全球各地迅速普及推广,各正在全球各地迅速普及推广,各大软件商都发布了大软件商都发布了LinuxLinux版的产品。版的产品。3.2 文件与文件管理文件与文件管理n n文件是一组相关信息的集合,计算机上的一切软件信息都是以文件的形式存储的,包括数据与程序。n n在操作系统中,
20、负责管理和存取文件信息的部分称为文件系统或信息管理系统。n n文件系统为用户提供了一个简单、统一的访问文件的方法,也被称为用户与外存储器的接口。3.2.1 文件的基本概念文件的基本概念1 1、文件名:分为文件主名与扩展名两部分,二者用、文件名:分为文件主名与扩展名两部分,二者用句号句号“.”“.”分开,不同的操作系统有不同的命名规分开,不同的操作系统有不同的命名规则(则(P61P61:表):表):(1 1)DOSDOS和和Windows3.1Windows3.1:主名不超过:主名不超过8 8个字符,扩个字符,扩展名不超过展名不超过3 3个字符,不区分大小写,不允许包含个字符,不区分大小写,不允
21、许包含空格。空格。(2 2)WindowsWindows系列操作系统:主名不超过系列操作系统:主名不超过255255个字符,个字符,扩展名不超过扩展名不超过3 3个字符,不区分大小写,可以包含个字符,不区分大小写,可以包含空格。空格。(3 3)Unix/LinuxUnix/Linux:主名为:主名为1425614256个字符(视版本而个字符(视版本而定),扩展名为任意长度字符,区分大小写,不定),扩展名为任意长度字符,区分大小写,不允许包含空格。允许包含空格。3.2.1 文件的基本概念文件的基本概念2、文件类型:通常将文件扩展名称为文件类型名,以区分不同类型的文件。文件扩展名取法通常有着特殊的
22、约定与习惯。扩展名扩展名 文文 件件 类类 型型 扩展名扩展名 文文 件件 类类 型型 .COM.COM 可执行的系统文件可执行的系统文件 .OVR.OVR 程序覆盖文件程序覆盖文件 .EXE.EXE 可执行的程序文件可执行的程序文件 .OBJ.OBJ 目标程序文件目标程序文件 .BAT.BAT 批处理文件批处理文件 .ASM.ASM 汇编源程序文件汇编源程序文件 .BAK.BAK 后备文件后备文件 .SYS.SYS 系统文件系统文件 .LIB.LIB 库文件库文件 .HLP.HLP 帮助支持文件帮助支持文件 .TMP TMP 暂存或不正确存储的文件暂存或不正确存储的文件 2.2.文件分类文件
23、分类文件分类文件分类 习惯上约定的扩展名列表习惯上约定的扩展名列表扩展名扩展名 文文 件件 类类 型型 扩展名扩展名 文文 件件 类类 型型 .TXT.TXT 文本文件文本文件 .DOC.DOC Word Word 文档文件文档文件 .DAT.DAT 数据文件数据文件 .MDB.MDB Access Access 数据库文件数据库文件 .XLS.XLS ExcelExcel电子表格电子表格.DBF.DBF FoxPro FoxPro 表文件表文件 .PAS.PAS PascalPascal程序文件程序文件 .PRG.PRG 程序文件程序文件 文本文件文本文件WordWord文档文件文档文件Ex
24、celExcel电子表格电子表格AccessAccess数据库文件数据库文件3.2.1 文件的基本概念文件的基本概念3 3、文件通配符:在文件系统的命令中,通常使用文、文件通配符:在文件系统的命令中,通常使用文件通配符来实现在一个文件表达式中表示多个文件通配符来实现在一个文件表达式中表示多个文件。有二类通配符:件。有二类通配符:“*”“*”代表任意一串字符,代表任意一串字符,“?”代表任意一个字符,例如:代表任意一个字符,例如:n n*.EXE*.EXE:表示以:表示以EXEEXE为扩展名的所有文件为扩展名的所有文件n n*.*.*:表示所有文件:表示所有文件n nA*.DOCA*.DOC:表
25、示文件名以:表示文件名以A A开头,以开头,以DOCDOC为扩展名为扩展名的文件的文件n nA A?.MP3.MP3:表示文件名共有二个字符,并以:表示文件名共有二个字符,并以A A开头,开头,第二个符为任意字符,扩展名为第二个符为任意字符,扩展名为MP3MP3的文件的文件通配符文件名通配符文件名表示意义表示意义*.*.*主名和扩展名都任意主名和扩展名都任意R*.DOCR*.DOC以以R R开头任意主名,扩展名为开头任意主名,扩展名为.DOC.DOC*.PAS*.PAS主名任意,扩展名为主名任意,扩展名为.PAS.PASGR*.*GR*.*以以GRGR为开头的任意主名,扩展名任意为开头的任意主
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 操作系统 应用
限制150内