計算機科學導論第4講

1、第第4 4講講 計算機操作系統(tǒng)計算機操作系統(tǒng)2本講內容本講內容 計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成 操作系統(tǒng)的演化操作系統(tǒng)的演化 主流操作系統(tǒng)主流操作系統(tǒng) 文件路徑文件路徑 用戶界面用戶界面23計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)由2 2個部分組成：個部分組成：硬件、軟件硬件、軟件 34 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)實用程序：編譯程序、調試程序、連接裝配實用程序：編譯程序、調試程序、連接裝配程序。程序。 應用軟件：專用軟件包、用戶開發(fā)程序應用軟件：專用軟件包、用戶開發(fā)程序4 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)-裸機裸機l一臺完全無軟件的計算機系統(tǒng)；一臺完全無軟件的計算機系統(tǒng)；l通過執(zhí)行機器指令來實現(xiàn)計算和通過執(zhí)行機

2、器指令來實現(xiàn)計算和I/OI/O功能功能l如何使用？如何使用？操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)5操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)5l建立用戶與計算機之間的接口而為裸機配置的系統(tǒng)建立用戶與計算機之間的接口而為裸機配置的系統(tǒng)軟件軟件( (用戶的角度用戶的角度) ；裸機上的第一層軟件裸機上的第一層軟件, ,由一系由一系列的程序模塊組成；列的程序模塊組成；l一種資源管理程序一種資源管理程序( (計算機系統(tǒng)設計者的角度計算機系統(tǒng)設計者的角度).依據(jù)依據(jù)一定的策略對計算機的軟硬資源進行分配、管理和一定的策略對計算機的軟硬資源進行分配、管理和調度，合理地組織計算機的工作流程，從而提高系調度，合理地組織計算機的工作流程，從而提高系統(tǒng)資源的利統(tǒng)

3、資源的利用效率用效率。6操作系統(tǒng)設計目標操作系統(tǒng)設計目標（1）有效性：有效管理和分配軟、硬件資源及合理組織計算）有效性：有效管理和分配軟、硬件資源及合理組織計算機工作流程來改善資源利用率、提高系統(tǒng)吞吐量；機工作流程來改善資源利用率、提高系統(tǒng)吞吐量；（2）便利便利性性：優(yōu)秀的用戶界面和接口，更方便的使用計算機：優(yōu)秀的用戶界面和接口，更方便的使用計算機資源；資源；（3）可擴充性：適應計算機硬件和體系結構的迅猛發(fā)展及其）可擴充性：適應計算機硬件和體系結構的迅猛發(fā)展及其所對應的更高的功能和性能要求；所對應的更高的功能和性能要求；（4）開放性：支持不同廠家與不同類型的計算機及其設備的）開放性：支持不同廠

4、家與不同類型的計算機及其設備的網(wǎng)絡化集成和協(xié)同工作，實現(xiàn)應用程序的可移植性和互操網(wǎng)絡化集成和協(xié)同工作，實現(xiàn)應用程序的可移植性和互操作性。作性。7操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展 順序處理順序處理( (手工操作階段手工操作階段) ) 簡單的批處理系統(tǒng)簡單的批處理系統(tǒng) 多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng) 分時系統(tǒng)分時系統(tǒng) 實時系統(tǒng)實時系統(tǒng)78手工操作階段手工操作階段 計算機沒有配置計算機沒有配置OSOS 由程序員直接使用計算機硬件系統(tǒng)，由程序員直接使用計算機硬件系統(tǒng)，將程序和數(shù)據(jù)送入計算機內存。按動啟動將程序和數(shù)據(jù)送入計算機內存。按動啟動按鈕，計算機開始計算。按鈕，計算機開始計算。89簡單的批處

5、理系統(tǒng)簡單的批處理系統(tǒng)(BATCH PROCESS SYSTEM)(BATCH PROCESS SYSTEM) 用戶：不再直接與計算機打交道，而用戶：不再直接與計算機打交道，而是將自己的作業(yè)是將自己的作業(yè)( (卡片疊或紙帶卡片疊或紙帶) )交給交給機房的操作員。機房的操作員。 操作員：將多個作業(yè)按序成批地放在操作員：將多個作業(yè)按序成批地放在一個輸入設備上。一個輸入設備上。910監(jiān)控程序監(jiān)控程序 自動啟動輸入設備將一個個作業(yè)讀入到自動啟動輸入設備將一個個作業(yè)讀入到磁帶磁帶上，再將一個個作業(yè)順序裝入上，再將一個個作業(yè)順序裝入內存內存，并，并控制控制作業(yè)的運行處理作業(yè)的運行處理。從而實現(xiàn)了各作業(yè)之間

6、的。從而實現(xiàn)了各作業(yè)之間的自動轉接，提高了系統(tǒng)效率。自動轉接，提高了系統(tǒng)效率。101111輸入作業(yè)的結構輸入作業(yè)的結構12簡單批處理的二種控制方式簡單批處理的二種控制方式 早期的聯(lián)機批處理早期的聯(lián)機批處理 早期的脫機批處理早期的脫機批處理1213早期的聯(lián)機批處理早期的聯(lián)機批處理 作業(yè)的輸入、計算和輸出是在作業(yè)的輸入、計算和輸出是在CPUCPU直接控制下進行的。直接控制下進行的。 缺點缺點：主機的速度在輸入：主機的速度在輸入/ /輸出過程中，降低為慢速輸出過程中，降低為慢速外設的水平。大大降低了外設的水平。大大降低了CPUCPU的利用效率。為此，引的利用效率。為此，引入早期的脫機批處理方式。入早

7、期的脫機批處理方式。1314 14系統(tǒng)帶系統(tǒng)帶 應用帶應用帶輸出帶輸出帶輸入帶輸入帶衛(wèi)衛(wèi) 星星 機機（外圍機）（外圍機）打印打印機機主主機機卡片輸入機卡片輸入機早期的脫機批處理早期的脫機批處理15早期脫機批處理的特點早期脫機批處理的特點 外圍機（小型衛(wèi)星機）外圍機（小型衛(wèi)星機）代替主機完成作業(yè)的代替主機完成作業(yè)的輸入輸入/ /輸出工作。輸出工作。 脫機輸入技術脫機輸入技術：在外圍機的控制下，預先把：在外圍機的控制下，預先把作業(yè)從低速輸入設備輸入到磁帶上，當作業(yè)從低速輸入設備輸入到磁帶上，當CPUCPU需需要時，再直接從磁帶機高速輸入到內存，減要時，再直接從磁帶機高速輸入到內存，減少了少了CPU

8、CPU等待輸入的時間。等待輸入的時間。1516早期脫機批處理的特點早期脫機批處理的特點 脫機輸出技術脫機輸出技術 CPUCPU需要輸出時，高速地把結果輸出到需要輸出時，高速地把結果輸出到磁帶上，然后在外圍機的控制下，把磁帶上磁帶上，然后在外圍機的控制下，把磁帶上的計算結果由相應的輸出設備輸出。的計算結果由相應的輸出設備輸出。 主機與慢速外設可以并行工作主機與慢速外設可以并行工作1617多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng) 指在內存同時放若干道程序，使它們在系指在內存同時放若干道程序，使它們在系統(tǒng)中交叉運行，共享系統(tǒng)中的各種資源。統(tǒng)中交叉運行，共享系統(tǒng)中的各種資源。當一道程序暫停執(zhí)行時，當一道程序暫停執(zhí)

9、行時，CPUCPU立即轉去執(zhí)立即轉去執(zhí)行另一道程序。行另一道程序。 特點特點：多道、宏觀上并行（不同的作業(yè)：多道、宏觀上并行（不同的作業(yè)分別在分別在CPUCPU和外設上執(zhí)行）、微觀上串行和外設上執(zhí)行）、微觀上串行（在單（在單CPUCPU上交叉運行）。上交叉運行）。171818CPU主存通道I/O設備 多道程序設計的結構模型多道程序設計的結構模型 例例 假設一個計算機系統(tǒng)有假設一個計算機系統(tǒng)有256k256k主存主存( (不包含操作系不包含操作系統(tǒng)統(tǒng)) )，一個磁盤、一個終端和一臺打印機，一個磁盤、一個終端和一臺打印機三個作業(yè)分別被命名為三個作業(yè)分別被命名為JOB1JOB1、JOB2JOB2、J

10、OB3JOB3。各作業(yè)運。各作業(yè)運行時間分別為行時間分別為5 5分鐘、分鐘、1515分鐘和分鐘和1010分鐘。它們對資源的分鐘。它們對資源的具體使用情況具體使用情況. .19 作業(yè)編號作業(yè)編號 JOB1 JOB2 JOB3JOB1 JOB2 JOB3作業(yè)類型作業(yè)類型 計算型計算型I/OI/O型型 I/OI/O型型占用主存占用主存 50k 100k 80k50k 100k 80k需磁盤情況需磁盤情況 NO NO NONO Yes Yes需終端情況需終端情況 NONO Yes Yes NO NO需打印機情況需打印機情況 NONO NONO Yes Yes運行所需時間運行所需時間 5 5分鐘分鐘 1

11、515分鐘分鐘 1010分鐘分鐘 作業(yè)作業(yè)1 1主要使用主要使用CPUCPU；作業(yè)；作業(yè)2 2主要使用終端（鍵盤和顯主要使用終端（鍵盤和顯示器）；作業(yè)示器）；作業(yè)3 3主要使用磁盤和打印機。作業(yè)主要使用磁盤和打印機。作業(yè)2 2和作和作業(yè)業(yè)3 3需要較少需要較少CPUCPU時間。時間。19三個作業(yè)對資源的使用情況三個作業(yè)對資源的使用情況20 簡單批處理時簡單批處理時：作業(yè)按順序執(zhí)行。作業(yè)：作業(yè)按順序執(zhí)行。作業(yè)1 1運行運行5 5分鐘完成，作業(yè)分鐘完成，作業(yè)2 2等待等待5 5分鐘后再用分鐘后再用1515分鐘完成，作業(yè)分鐘完成，作業(yè)3 3等待等待2020分鐘后開始執(zhí)分鐘后開始執(zhí)行，行，3030分鐘

12、后三個作業(yè)全部完成。分鐘后三個作業(yè)全部完成。 2021 多道批處理時多道批處理時：三個作業(yè)同時裝入主存并：三個作業(yè)同時裝入主存并運行。由于它們運行中幾乎不同時使用同運行。由于它們運行中幾乎不同時使用同類資源，這三個作業(yè)在類資源，這三個作業(yè)在1515分鐘內將全部完分鐘內將全部完成。整個系統(tǒng)處理效率明顯提高。成。整個系統(tǒng)處理效率明顯提高。5分鐘分鐘15分鐘分鐘10分鐘分鐘5分鐘分鐘10分鐘分鐘15分鐘分鐘批處理系統(tǒng)問題：批處理系統(tǒng)問題： （1 1）用戶不能直接控制作業(yè)運行）用戶不能直接控制作業(yè)運行 （2 2）作業(yè)的周轉時間太長。）作業(yè)的周轉時間太長。22分時系統(tǒng)分時系統(tǒng) 分時系統(tǒng)：多用戶交互式系統(tǒng)

13、。分時系統(tǒng)：多用戶交互式系統(tǒng)。多個用戶通多個用戶通過交互方式分享使用同一臺計算機。過交互方式分享使用同一臺計算機。 一臺分時計算機系統(tǒng)聯(lián)有若干臺遠近終端，一臺分時計算機系統(tǒng)聯(lián)有若干臺遠近終端，多個用戶可以在各自的終端上以交互方式多個用戶可以在各自的終端上以交互方式聯(lián)機使用計算機。聯(lián)機使用計算機。2223分時系統(tǒng)的特點分時系統(tǒng)的特點 同時性同時性：若干個用戶可同時使用計算機。：若干個用戶可同時使用計算機。 獨立性獨立性：每個用戶占有一臺終端，彼此獨：每個用戶占有一臺終端，彼此獨立操作，互不干擾。立操作，互不干擾。 交互性交互性：用戶可通過終端與系統(tǒng)進行人機：用戶可通過終端與系統(tǒng)進行人機對話。對話

14、。 及時性及時性：用戶的請求能在較短時間內得到：用戶的請求能在較短時間內得到響應。響應。2324 分時系統(tǒng)的響應時間：是指用戶發(fā)出終端命分時系統(tǒng)的響應時間：是指用戶發(fā)出終端命令到系統(tǒng)開始響應所需的時間。它是衡量分令到系統(tǒng)開始響應所需的時間。它是衡量分時系統(tǒng)的主要性能指標。時系統(tǒng)的主要性能指標。 為了提高資源的利用，多道程序設計技術也為了提高資源的利用，多道程序設計技術也應用到分時系統(tǒng)。應用到分時系統(tǒng)。2425實時系統(tǒng)實時系統(tǒng) 處理對象：作業(yè)處理系統(tǒng)是以作業(yè)為處理處理對象：作業(yè)處理系統(tǒng)是以作業(yè)為處理對象；實時系統(tǒng)是以隨機發(fā)生的外部事件對象；實時系統(tǒng)是以隨機發(fā)生的外部事件為處理對象為處理對象。 主

15、要應用主要應用：工業(yè)生產過程的自動控制；軍：工業(yè)生產過程的自動控制；軍事上的自動控制（如飛機運行和導彈發(fā)射事上的自動控制（如飛機運行和導彈發(fā)射等）；民航的飛機票預訂、查詢等）；民航的飛機票預訂、查詢( (有關航班、有關航班、航線、票價等航線、票價等) )；銀行系統(tǒng)的借貸；情報信；銀行系統(tǒng)的借貸；情報信息檢索等系統(tǒng)。息檢索等系統(tǒng)。2526實時系統(tǒng)的主要特征實時系統(tǒng)的主要特征 實時性實時性：以被處理信息或被控制過程能承受以被處理信息或被控制過程能承受的延遲來確定。通常可能是秒的數(shù)量級，也的延遲來確定。通?？赡苁敲氲臄?shù)量級，也可能是毫秒級、微秒級甚至毫微秒級可能是毫秒級、微秒級甚至毫微秒級。 高安全

16、可靠性高安全可靠性：實時系統(tǒng)控制和處理的對象實時系統(tǒng)控制和處理的對象往往是重要的經(jīng)濟和軍事目標，而且又是現(xiàn)往往是重要的經(jīng)濟和軍事目標，而且又是現(xiàn)場直接控制處理。凡是重要的實時控制系統(tǒng)，場直接控制處理。凡是重要的實時控制系統(tǒng)，往往采用雙工機制往往采用雙工機制。2627通用操作系統(tǒng)通用操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的三個基本類型：批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)的三個基本類型：批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)。系統(tǒng)。 通用操作系統(tǒng)：通用操作系統(tǒng)：一個系統(tǒng)兼有批量處理、分時處理和實時一個系統(tǒng)兼有批量處理、分時處理和實時處理三者或其中兩者的功能處理三者或其中兩者的功能。 如如 分時和批處理相結合，將分時任務作為前

17、臺任務，將批分時和批處理相結合，將分時任務作為前臺任務，將批量處理作業(yè)作為后臺任務，便是分時批量處理系統(tǒng)。量處理作業(yè)作為后臺任務，便是分時批量處理系統(tǒng)。 通用操作系統(tǒng)不僅能滿足用戶的特殊要求，而且能提高資源通用操作系統(tǒng)不僅能滿足用戶的特殊要求，而且能提高資源的利用率，因此得到廣泛應用。的利用率，因此得到廣泛應用。2728現(xiàn)代操作系統(tǒng)現(xiàn)代操作系統(tǒng) 個人計算機操作系統(tǒng)個人計算機操作系統(tǒng) 并行操作系統(tǒng)并行操作系統(tǒng) 分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)2829l單用戶單任務單用戶單任務OSOS：只允許一個用戶上機、且：只允許一個用戶上機、且只允許用戶程序作為一個任務運行。只允許用戶程序作為一個任務運行。 如如

18、 MS-DOSMS-DOS。l單用戶多任務單用戶多任務OSOS：只允許一個用戶上機，但：只允許一個用戶上機，但允許將一個用戶程序分為若干個任務，使它允許將一個用戶程序分為若干個任務，使它們并發(fā)執(zhí)行。如們并發(fā)執(zhí)行。如OS/2OS/2、MS WindowsMS Windows。l多用戶多任務多用戶多任務OSOS：允許多個用戶通過各自的：允許多個用戶通過各自的終端，使用同一臺主機，共享系統(tǒng)資源，而終端，使用同一臺主機，共享系統(tǒng)資源，而每個用戶程序又可進一步分為幾個任務，使每個用戶程序又可進一步分為幾個任務，使它們并發(fā)執(zhí)行。如它們并發(fā)執(zhí)行。如UNIX OSUNIX OS。30 WindowsWindo

19、ws是基于是基于DOSDOS的，使它的性能受到很的，使它的性能受到很多的限制。多的限制。 95 95年之后，先后制作了年之后，先后制作了Windows 95Windows 95、Windows 98Windows 98、Windows 2000Windows 2000、VistaVista、Windows 7Windows 7等等。 Windows 95 Windows 95等以上操作系統(tǒng)完全脫離了等以上操作系統(tǒng)完全脫離了DOS DOS 的限制，是一個性能優(yōu)良的系統(tǒng)。最近的限制，是一個性能優(yōu)良的系統(tǒng)。最近幾年的幾年的類類UNIXUNIX的的LINUXLINUX系統(tǒng)發(fā)展很快，很受系統(tǒng)發(fā)展很快，很

20、受用戶歡迎用戶歡迎。 31操作系統(tǒng)的組成部分操作系統(tǒng)的組成部分31操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)管理器文件管理器進程管理器設備管理器32操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能 存貯管理存貯管理 主存管理。主存管理。存儲分配存儲分配（使多個用戶能分享（使多個用戶能分享有限的主存資源）、有限的主存資源）、存貯保護存貯保護（保證各用戶程（保證各用戶程序和數(shù)據(jù)彼此不被破壞）、序和數(shù)據(jù)彼此不被破壞）、主存擴充主存擴充。 處理機管理（進程管理）處理機管理（進程管理） 在多道程序系統(tǒng)中，處理機數(shù)目遠遠少于在多道程序系統(tǒng)中，處理機數(shù)目遠遠少于運行的作業(yè)數(shù)，因此，處理機的運行的作業(yè)數(shù)，因此，處理機的調度調度就成為關就成為關鍵問題。鍵問

21、題。調度策略調度策略：先來先服務、優(yōu)先級調度、：先來先服務、優(yōu)先級調度、分時輪轉等。分時輪轉等。3233操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能 設備管理設備管理：為多用戶運行提供方便的運行環(huán)：為多用戶運行提供方便的運行環(huán)境。境。( (分配設備，控制設備傳輸數(shù)據(jù)分配設備，控制設備傳輸數(shù)據(jù)) )。 文件管理文件管理：負責：負責對軟件資源進行存貯、檢索對軟件資源進行存貯、檢索和保護和保護，使用戶能方便、安全地訪問它們。，使用戶能方便、安全地訪問它們。( (文件存儲設備文件存儲設備) ) 用戶界面用戶界面：負責操作系統(tǒng)與外界的聯(lián)系。：負責操作系統(tǒng)與外界的聯(lián)系。3334操作系統(tǒng)的性能評價操作系統(tǒng)的性能評價 系統(tǒng)效

22、率系統(tǒng)效率 體現(xiàn)系統(tǒng)效率的指標包括體現(xiàn)系統(tǒng)效率的指標包括資源利用率資源利用率、吞吐量吞吐量和和周轉時間周轉時間以及以及響應時間響應時間等。等。 系統(tǒng)可靠性系統(tǒng)可靠性 指系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)、診斷和恢復硬件和軟件故障的能指系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)、診斷和恢復硬件和軟件故障的能力。力。 可移植性可移植性 指把一個操作系統(tǒng)指把一個操作系統(tǒng)從一個硬件環(huán)境移植到另一個從一個硬件環(huán)境移植到另一個硬件環(huán)境硬件環(huán)境時系統(tǒng)仍能正常工作的能力。時系統(tǒng)仍能正常工作的能力。3435主流操作系統(tǒng)（主流操作系統(tǒng)（MS-DOS） 單用戶單任務，簡單分層結構。單用戶單任務，簡單分層結構。 MS-DOS的歷史的歷史 1981年：年：PC-DOS 1.

23、1：IBM PC，只支持軟盤的個人，只支持軟盤的個人操作系統(tǒng)；操作系統(tǒng)； 1983年：年：DOS2.0：PC XT，支持硬盤和目錄的層次，支持硬盤和目錄的層次結構，并提供豐富的系統(tǒng)命令；結構，并提供豐富的系統(tǒng)命令； 1984年：年：DOS3.0：PC AT (Intel 80286 CPU)，它把，它把286作為一個快速的作為一個快速的8086使用；使用； 3536MS-DOS的結構的結構BIOS(基本輸入/輸出系統(tǒng))DOS核心命令處理程序BIOS(基本輸入/輸出系統(tǒng))DOS核心命令處理程序36lDOS BIOS(Basic Input/Output System)：由一組與硬件：由一組與硬件

24、相關的設備相關的設備驅動程序驅動程序組成，實現(xiàn)基本的輸入組成，實現(xiàn)基本的輸入/輸出功輸出功能；能；lDOS核心核心：提供一套獨立于硬件的提供一套獨立于硬件的系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能：內存管：內存管理、文件管理、字符設備和輸入理、文件管理、字符設備和輸入/輸出、實時時鐘等；輸出、實時時鐘等；l命令處理程序命令處理程序：對用戶對用戶命令進行分析和執(zhí)行命令進行分析和執(zhí)行。37Windows系統(tǒng)系統(tǒng) 單用戶多任務（分時系統(tǒng)單用戶多任務（分時系統(tǒng)），），16位位/16和和32位混合位混合/32位。位。 Windows的歷史的歷史 1990年：年：Windows 3.0（成功版本），（成功版本），16位位OS，借

25、見，借見Apple Macintosh給出友好的用戶界面；給出友好的用戶界面； 1993年：年：Windows NT 3.1, 32位位OS，支持，支持DOS和和Windows應用程序；應用程序； 1999年年12月：月：Windows 2000(Professional, Server, Advanced Server)，32位位OS； 3738Windows 2000的特點的特點 Windows 2000 是是改進的微內核結構改進的微內核結構，使得許多，使得許多微內核外微內核外的系統(tǒng)函數(shù)的系統(tǒng)函數(shù)在內核模式在內核模式下運行。下運行。 每個系統(tǒng)函數(shù)都正好由一個操作系統(tǒng)每個系統(tǒng)函數(shù)都正好由一個

26、操作系統(tǒng)部件部件管理，操作系管理，操作系統(tǒng)的其余部分和所有應用程序通過相應的統(tǒng)的其余部分和所有應用程序通過相應的部件部件使用標準使用標準接口訪問這個函數(shù)。接口訪問這個函數(shù)。 可移植性：可以在各種硬件平臺上運行。可移植性：可以在各種硬件平臺上運行。 支持多線程、支持對稱多處理支持多線程、支持對稱多處理(SMP)。 大量使用面向對象設計的大量使用面向對象設計的 概念。面向對象方法簡化了進概念。面向對象方法簡化了進程間資源和數(shù)據(jù)的共享。程間資源和數(shù)據(jù)的共享。3839UNIX系統(tǒng)系統(tǒng) 多用戶多任務，多用戶多任務，16/32/6416/32/64位位 UNIXUNIX的歷史的歷史 19741974年：年

27、：UNIXUNIX系統(tǒng)正式發(fā)表系統(tǒng)正式發(fā)表( (第五版第五版) )，在大學得到使用，在大學得到使用和好評；和好評； 19801980年：年：University of California at BerkeleyUniversity of California at Berkeley為為VAX11VAX11發(fā)表發(fā)表BSD4.0BSD4.0；以后，；以后，UNIXUNIX就以就以AT&TAT&T和和BerkeleyBerkeley為為主分別開發(fā)，有多種變種；主分別開發(fā)，有多種變種； 19891989年：年：UI (UNIX International)UI (UNIX Inter

28、national)發(fā)表發(fā)表UNIX system V UNIX system V Res4.0Res4.0；使；使BSDBSD和和System VSystem V在用戶界面上統(tǒng)一；在用戶界面上統(tǒng)一； 19911991年芬蘭大學生年芬蘭大學生LinusLinus Benedict Benedict TorraldsTorralds開發(fā)了第開發(fā)了第一個一個LinuxLinux版本。版本。3940l大多數(shù)大多數(shù)UNIX內核是整體式的。內核是整體式的。整體式整體式的內核的內核是指在是指在一大塊代碼一大塊代碼中實際上包含了所有操作中實際上包含了所有操作系統(tǒng)功能，并作為一個系統(tǒng)功能，并作為一個單一進程單一

29、進程運行，具有運行，具有唯一地址空間。唯一地址空間。l為了解決這個為了解決這個整體式整體式的問題，的問題，Linux被組織成被組織成一組相對獨立的塊一組相對獨立的塊，稱作可加載模塊。，稱作可加載模塊。 動態(tài)鏈接動態(tài)鏈接：當內核已經(jīng)在存儲器并正在運行時，：當內核已經(jīng)在存儲器并正在運行時，內核模塊可以被加載和鏈接到內核。內核模塊可以被加載和鏈接到內核。 可堆棧模塊可堆棧模塊：模塊按層次排列，當被高層的客：模塊按層次排列，當被高層的客戶模塊訪問時，它們作為庫；當被低層模塊戶模塊訪問時，它們作為庫；當被低層模塊訪問時，它們作為客戶。訪問時，它們作為客戶。41Linux系統(tǒng)系統(tǒng) 多用戶多任務，多用戶多任

30、務，16/32/6416/32/64位位 特點：特點：(1) (1) 多用戶、多任務系統(tǒng)性能穩(wěn)定，效率高，可以在多用戶、多任務系統(tǒng)性能穩(wěn)定，效率高，可以在x86, x86, Alpha,SparcAlpha,Sparc等多種平臺下使用，它是自由軟等多種平臺下使用，它是自由軟件，提供全部源代碼。件，提供全部源代碼。(2) (2) 硬件要求低，可以在低檔電腦上使用，支持多種硬件要求低，可以在低檔電腦上使用，支持多種文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)。(3)(3)具有進程間內存保護，防止一個程序運行出錯而具有進程間內存保護，防止一個程序運行出錯而導致系統(tǒng)當機。導致系統(tǒng)當機。(4)(4)強大的內存管理和高性能的文件系

31、統(tǒng)，有強大的強大的內存管理和高性能的文件系統(tǒng)，有強大的網(wǎng)絡功能。網(wǎng)絡功能。4142文件路徑文件路徑文件文件 (File)(File)一組相關信息的集合。一組相關信息的集合。存儲在磁盤上要求的參數(shù)：存儲在磁盤上要求的參數(shù)：盤符盤符、路徑路徑、 例如：例如：D:TOOLPS.EXED:TOOLPS.EXEDOSDOS文件通過磁盤驅動器上設置的文件目錄文件通過磁盤驅動器上設置的文件目錄（WindowsWindows通過通過表進行管理。表進行管理。4243DOS文件目錄管理文件目錄管理43 B B的文件的文件WindowsWindows文件文件A A的文件的文件DOSDOS文件文件數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件程序

32、文件程序文件磁盤上可以存放磁盤上可以存放成千上萬個文件成千上萬個文件如何在磁盤上查找文件？如何在磁盤上查找文件？不同系統(tǒng)文件重名怎么辦？不同系統(tǒng)文件重名怎么辦？44外存儲器是軟盤驅動器、硬盤、光盤驅動器，外存儲器是軟盤驅動器、硬盤、光盤驅動器，用盤符來代表它們：用盤符來代表它們：A: 代表軟盤代表軟盤C: D:E: 代表光盤驅動器。代表光盤驅動器。代表硬盤。物理硬盤是一個，分為幾個區(qū)。代表硬盤。物理硬盤是一個，分為幾個區(qū)。在一個驅動器的目錄下可在一個驅動器的目錄下可以有子目錄。以有子目錄。C: MDNAME C: CDNAMEC:NAME MD命令用來建立子目錄。命令用來建立子目錄。CD命令用

33、來改變子目錄。命令用來改變子目錄。RD命令用來刪除子目錄。命令用來刪除子目錄。45 DOS樹目錄樹目錄C:C:根目錄根目錄IO.SYSIO.SYSDOSDOS子目錄子目錄F1.TXTF1.TXTXS.BATXS.BATCAICAI子目錄子目錄F1.TXTF1.TXTLILI子目錄子目錄當前盤當前盤一級子目錄一級子目錄二級子目錄二級子目錄不同子不同子目錄可目錄可重名重名找文件找文件XS.BATXS.BAT表示為表示為C:LIXS.BATC:LIXS.BAT路徑路徑絕對絕對路徑路徑表示為表示為XS.BATXS.BAT直接查找直接查找? ?當前目錄當前目錄相對路徑相對路徑目錄樹中每一個結點都有一個名

34、字，供用戶訪問從樹目錄樹中每一個結點都有一個名字，供用戶訪問從樹根出發(fā)到任一個結點都有且只有一條路徑，由該路徑根出發(fā)到任一個結點都有且只有一條路徑，由該路徑所經(jīng)過的全部節(jié)點名組成一個所經(jīng)過的全部節(jié)點名組成一個“路徑路徑”. .其中根目錄由其中根目錄由系統(tǒng)創(chuàng)建，各結點由用戶創(chuàng)建。系統(tǒng)創(chuàng)建，各結點由用戶創(chuàng)建。46DOS的文件名46 英文字母英文字母( (大、小寫大、小寫 數(shù)字數(shù)字 0 09 9 特殊字符：特殊字符：$ $、# #、& & 、 、! !、% %、( (、) )、 、 、_ _文件名文件名= =主文件名主文件名. .文件擴展名文件擴展名主名與擴展名可以使用的字符主名與擴

35、展名可以使用的字符 文件以文件以文件名區(qū)分文件名區(qū)分1 18 8個字符個字符 0 03 3字符字符DOSDOS采用采用8.38.3的文件名格式的文件名格式47.COM DOS.COM DOS命令文件命令文件.EXE .EXE 可執(zhí)行程序可執(zhí)行程序. .OBJ OBJ 目標文件目標文件. .SYS SYS 系統(tǒng)文件系統(tǒng)文件.CPP C+.CPP C+代碼文件代碼文件.BAT .BAT 批處理文件批處理文件. .TXT TXT 文本文件文本文件. .BAK BAK 備份文件備份文件.LIB .LIB 庫文件庫文件.C C.C C語言程序語言程序.DLL .DLL 動態(tài)鏈接庫動態(tài)鏈接庫.DOC Wo

36、rd.DOC Word文檔文件文檔文件.EML .EML 郵件消息文件郵件消息文件.MAP .MAP 連接映像連接映像部分常用文部分常用文件擴展名的件擴展名的規(guī)定規(guī)定系統(tǒng)文件文件屬性：只讀文件隱藏文件檔案文件48WindowsWindows文件路徑文件路徑（資源管理器操作界面）48選擇選擇“基礎操作模塊基礎操作模塊.PPT”文件路經(jīng)文件路經(jīng)D盤盤-a計算機基礎計算機基礎本科本科-基礎操作模塊基礎操作模塊.PPT一一級級二二級級三三級級一級文件夾一級文件夾二級文件夾二級文件夾文件文件49用戶界面用戶界面（微機平臺）（微機平臺）49英文基本平臺中界面命令和系統(tǒng)提示均用英文英文基本平臺中界面命令和系

37、統(tǒng)提示均用英文WINDOWS應應用程序基本操用程序基本操作窗口作窗口50中文操作平臺中文操作平臺WINDOWS資源管理操資源管理操作平臺作平臺WINDOWS應用程序基本應用程序基本操作窗口操作窗口在中文操作平臺中界面命令在中文操作平臺中界面命令和系統(tǒng)提示均用漢字和系統(tǒng)提示均用漢字51人機交互與用戶界面人機交互與用戶界面51WindowsWindows下的下的人機字符交人機字符交互界面互界面字符界面：字符界面：以字符命令以字符命令方式輸入，方式輸入，系統(tǒng)以字符系統(tǒng)以字符方式回答用方式回答用戶戶DOSDOS使用典型的字符界面、使用典型的字符界面、WINDOWSWINDOWS使用典型的圖形界面使用典

38、型的圖形界面52圖形用戶界面的基本元素圖形用戶界面的基本元素（1 1）窗口）窗口52應用程序圖標窗口標題窗口標題最小化最小化最大化最大化關閉關閉垂直滾動條垂直滾動條尺寸控制角水平滾動條菜單條文件夾文件邊框下級文夾圖標下級文夾圖標以以windows為例介紹為例介紹53菜單提供了應用程序中菜單提供了應用程序中的各種功能選項的各種功能選項每個菜單條中的選項還可以每個菜單條中的選項還可以彈出一個彈出一個下拉式菜單下拉式菜單(2)菜單菜單菜單技術帶來了兩大好處：菜單技術帶來了兩大好處：一是減輕了用戶對命令的記憶負擔一是減輕了用戶對命令的記憶負擔二是避免鍵盤命令輸入過程中的人為錯誤。兩種經(jīng)二是避免鍵盤命令

39、輸入過程中的人為錯誤。兩種經(jīng)典菜單形式：典菜單形式： “下拉式下拉式” 菜單和菜單和“彈出式彈出式”快捷菜快捷菜單。單。54FileOptions WindowHelpNewOpen.CutCtrl+XCopyCtrl+CDeleteDelToolBars RunExit Windows.“”菜單、上菜單、上下文相關的下文相關的“”快捷菜單快捷菜單“下拉式下拉式”菜單菜單 位于應用程序窗口上方的菜單欄，均采用位于應用程序窗口上方的菜單欄，均采用“下拉下拉式式”菜單方式。菜單中含有若干條命令，為了便于使菜單方式。菜單中含有若干條命令，為了便于使用，命令按功能分組，分別放在不同的菜單項里。當用，命

40、令按功能分組，分別放在不同的菜單項里。當前能夠執(zhí)行的有效菜單命令以深色顯示，不能使用的前能夠執(zhí)行的有效菜單命令以深色顯示，不能使用的無效命令則呈淺灰色。如果菜單命令旁帶有無效命令則呈淺灰色。如果菜單命令旁帶有“”則表則表示選擇該命令將彈出一個對話框，以期待用戶輸入必示選擇該命令將彈出一個對話框，以期待用戶輸入必要的信息或作進一步的選擇。要的信息或作進一步的選擇。55“彈出式彈出式”快捷菜單快捷菜單 這是一種隨時隨地為用戶服務的這是一種隨時隨地為用戶服務的“上下文相關的上下文相關的彈出菜單彈出菜單”。將鼠標指向某個選中對象或屏幕某。將鼠標指向某個選中對象或屏幕某個位置，單擊鼠標右鍵打開一個彈出式

41、菜單。該個位置，單擊鼠標右鍵打開一個彈出式菜單。該菜單列出了與你正在執(zhí)行的操作直接相關的命令。菜單列出了與你正在執(zhí)行的操作直接相關的命令。Windows桌面上按鼠桌面上按鼠標右鍵彈出的菜單標右鍵彈出的菜單PowerPoint空白處按空白處按鼠標右鍵彈出的菜單鼠標右鍵彈出的菜單56windows2000開始菜單項（ProgramProgram）：用以運行指定的應用）：用以運行指定的應用程序；程序；（DocumentsDocuments）：用以打開最近使用）：用以打開最近使用過的文檔；過的文檔；（SettingSetting）：用戶按個人喜好設定）：用戶按個人喜好設定Windows 2000Win

42、dows 2000的顯示狀態(tài)及行為；的顯示狀態(tài)及行為；（FindFind）：查找本地計算機或者網(wǎng)絡）：查找本地計算機或者網(wǎng)絡中其他計算機的文件夾中的某個信息；中其他計算機的文件夾中的某個信息；（HelpHelp）：打開）：打開Windows 2000Windows 2000聯(lián)機幫聯(lián)機幫助系統(tǒng)；助系統(tǒng)； （RunRun）：提供了一種通過輸入命令）：提供了一種通過輸入命令字符串來啟動程序、打開文檔或文件夾、字符串來啟動程序、打開文檔或文件夾、以及瀏覽以及瀏覽WebWeb站點的方法；站點的方法；（Shut DownShut Down）：關閉計算機。）：關閉計算機。57(3)(3)對話框對話框包括：命令按鈕、選項按鈕、復包括：命令按鈕、選項按鈕、復項、正文框、列表框及下拉列表項、正文框、列表框及下拉列表框、滑桿、選值按鈕、取消對話框、滑桿、選值按鈕、取消對話框，活頁卡片。框，活頁卡片。對話框是對話框是Windows為用戶提供為用戶提供信息或要求用戶提供進一步信信息或要求用戶提供進一步信息而臨時出現(xiàn)的窗口息而臨時出現(xiàn)的窗口配置配置鼠標鼠標配置顯示器配置顯示器58(4)(4)圖標圖標刪除快捷方式，并不影響原身對象。刪除快捷方式，并不影響原身對象。