大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) 課件 3.1 操作系統(tǒng)概述

3.1操作系統(tǒng)概述《大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》13.1.1操作系統(tǒng)的概念CONTENTS目錄3.1.2操作系統(tǒng)的功能3.1.3操作系統(tǒng)的分類3.1.5智能手機(jī)操作系統(tǒng)概述3.1.4常用操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介23.1.1操作系統(tǒng)的概念

1.

什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件，它是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口，用戶通過操作系統(tǒng)操作與使用計(jì)算機(jī)。2.

進(jìn)程的概念進(jìn)程是操作系統(tǒng)中的一個(gè)核心概念。進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度和資源分配的一個(gè)獨(dú)立單位?；蛘哒f，進(jìn)程是一個(gè)程序與其數(shù)據(jù)一道在計(jì)算機(jī)上順利執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動(dòng)，簡(jiǎn)單地說，進(jìn)程就是一個(gè)正在執(zhí)行的程序。33.1.1操作系統(tǒng)的概念

3.

線程的概念隨著硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，為了更好地實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理和共享資源，提高CPU的利用率，目前許多操作系統(tǒng)把進(jìn)程再細(xì)分為“線程”，線程又被稱為輕量級(jí)進(jìn)程。實(shí)際上線程是進(jìn)程概念的延伸，是CPU調(diào)度和分派CPU資源的基本單位。43.1.1操作系統(tǒng)的概念

4.

內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)操作系統(tǒng)需要限制不同的程序之間的訪問能力，防止他們獲取其他程序的內(nèi)存數(shù)據(jù),或者獲取外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)就將CPU劃分出兩個(gè)權(quán)限等級(jí)：用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)。⑴內(nèi)核態(tài)：CPU可以訪問內(nèi)存所有數(shù)據(jù),包括外圍設(shè)備,例如硬盤、網(wǎng)卡、CPU也可以將自己從一個(gè)程序切換到另一個(gè)程序。⑵用戶態(tài)：只能受限的訪問內(nèi)存,且不允許訪問外圍設(shè)備，占用CPU的能力可以被剝奪,CPU資源可以被其他程序獲取。53.1.2操作系統(tǒng)的功能

為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能協(xié)調(diào)、高效和可靠地進(jìn)行工作，同時(shí)也為了給用戶提供一種方便友好地使用計(jì)算機(jī)的環(huán)境，在操作系統(tǒng)中，通常都設(shè)有處理器管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理、作業(yè)管理等功能模塊，它們相互配合，共同完成操作系統(tǒng)的具體功能。63.1.2操作系統(tǒng)的功能

1.

處理器管理在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，處理器的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程為基本單位的，因而對(duì)處理器的管理也可以視為對(duì)進(jìn)程的管理，其主要功能是對(duì)進(jìn)程分配和回收處理機(jī)時(shí)間。處理器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中可能有一個(gè)，也可能有多個(gè)，不同類型的操作系統(tǒng)將針對(duì)不同情況采取恰當(dāng)?shù)恼{(diào)度策略來分配處理機(jī)的時(shí)間。2.

存儲(chǔ)器管理存儲(chǔ)器管理主要是指針對(duì)內(nèi)存儲(chǔ)器的管理。其主要功能是：分配內(nèi)存空間，保證各程序占用的存儲(chǔ)空間不發(fā)生矛盾，并使各程序在自己所屬存儲(chǔ)區(qū)中不互相干擾。73.1.2操作系統(tǒng)的功能

3.

設(shè)備管理設(shè)備管理是指負(fù)責(zé)管理各類外圍設(shè)備，包括分配、啟動(dòng)和故障處理等。設(shè)備管理的主要功能是：當(dāng)用戶使用外部設(shè)備時(shí)，必須提出要求，待操作系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一分配后方可使用。4.

文件管理文件是在邏輯上具有完整意義的一組相關(guān)信息的有序集合，每個(gè)文件都有一個(gè)文件名。文件管理支持文件的存儲(chǔ)、檢索和修改等操作，以及文件的保護(hù)功能。83.1.3操作系統(tǒng)的分類

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，出現(xiàn)了應(yīng)用于各種不同場(chǎng)景的計(jì)算機(jī)，因此操作系統(tǒng)的種類比較多。根據(jù)操作系統(tǒng)功能和特性，操作系統(tǒng)可分為：批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；以同時(shí)管理用戶數(shù)的多少可分為：?jiǎn)斡脩舨僮飨到y(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)；以有無網(wǎng)絡(luò)管理能力可分為：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和非網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。93.1.3操作系統(tǒng)的分類

1.

單用戶操作系統(tǒng)單用戶操作系統(tǒng)是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)在同一時(shí)間只能由一個(gè)用戶使用，一個(gè)用戶獨(dú)自享用系統(tǒng)的全部硬件和軟件資源，而如果在同一時(shí)間允許多個(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，則稱為多用戶操作系統(tǒng)。2.

批處理操作系統(tǒng)批處理是指用戶將一批作業(yè)提交給操作系統(tǒng)后就不再干預(yù)，由操作系統(tǒng)控制它們自動(dòng)運(yùn)行。這種采用批量處理作業(yè)技術(shù)的操作系統(tǒng)稱為批處理操作系統(tǒng)。IBM的DOS/VSE就是這類系統(tǒng)。103.1.3操作系統(tǒng)的分類

3.

分時(shí)操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)是一臺(tái)主機(jī)連接了若干個(gè)終端，每個(gè)終端有一個(gè)用戶在使用。分時(shí)操作系統(tǒng)也是多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，Unix便是國際上最流行的分時(shí)操作系統(tǒng)。4.

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指當(dāng)外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)，能夠接受并以足夠快的速度予以處理，其處理的結(jié)果又能在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)來控制生產(chǎn)過程或?qū)μ幚硐到y(tǒng)做出快速響應(yīng)，調(diào)度一切可利用的資源完成實(shí)時(shí)任務(wù)，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致運(yùn)行的操作系統(tǒng)。提供及時(shí)響應(yīng)和高可靠性是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。113.1.3操作系統(tǒng)的分類

5.

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)用戶可以突破地理?xiàng)l件的限制，方便地使用遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)資源，提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)資源共享功能的操作系統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。常見的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有Windows中的Server類的系統(tǒng)、NetWare、Unix系統(tǒng)、Linux等。123.1.4常用操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.

常用的服務(wù)器操作系統(tǒng)服務(wù)器操作系統(tǒng)是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件與軟件的直接控制和管理協(xié)調(diào)并安裝在大型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)。服務(wù)器操作系統(tǒng)主要有：Windows、UNIX、Linux等。（1）Windows是美國微軟公司設(shè)計(jì)的基于圖形用戶界面的操作系統(tǒng)，特點(diǎn)是生動(dòng)友好的用戶界面、簡(jiǎn)便的操作方法，成為現(xiàn)如今使用率最高的一種操作系統(tǒng)。（2）UNIX系統(tǒng)是美國AT&T公司的操作系統(tǒng)。具有多用戶多任務(wù)，支持多種處理器架構(gòu)的特點(diǎn)。但UNIX缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，且操作復(fù)雜、不易掌握，可擴(kuò)充性不強(qiáng)，這些都限制了UNIX的普及應(yīng)用。（3）Linux是一款由C語言編寫的免費(fèi)開源多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，具有安全穩(wěn)定、模塊化程度高、硬件支持豐富等特點(diǎn)，因此Linux獲得眾多開發(fā)者的推崇。用戶可以通過Internet免費(fèi)獲取Linux源代碼，并對(duì)其進(jìn)行分析、修改和添加新功能。但Linux圖形界面不夠友好，這是影響它推廣的重要原因。133.1.4常用操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.

常用的PC操作系統(tǒng)

PC操作系統(tǒng)是指安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)，如常見的有：DOS、Windows、MacOS等。（1）DOS操作系統(tǒng)是微軟公司開發(fā)的配置在PC機(jī)上的單用戶命令行界面的操作系統(tǒng)。DOS系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，對(duì)硬件要求低，但用戶需要記住各種命令，使用起來很不方便。（2）微軟公司開發(fā)的Windows操作系統(tǒng)與DOS的最大區(qū)別是其提供了圖形用戶界面，使得用戶的操作變得簡(jiǎn)單高效。Windows操作系統(tǒng)有很多種版本，目前最新的Windows操作系統(tǒng)是Windows10。（3）MacOS是由蘋果公司自行設(shè)計(jì)開發(fā)的，專用于Macintosh等蘋果機(jī)，一般情況下無法在普通計(jì)算機(jī)上安裝。它具有較強(qiáng)的圖形處理能力，廣泛應(yīng)用于圖形圖像處理和多媒體應(yīng)用等領(lǐng)域。缺點(diǎn)是與Windows缺乏較好的兼容性，因此影響了它的普及。目前最新版本為MacOSX10.10。143.1.4常用操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3.

國產(chǎn)操作系統(tǒng)目前國產(chǎn)操作系統(tǒng)基本上是基于Linux內(nèi)核進(jìn)行的二次開發(fā)而成的，常用的有：（1）openEuler操作系統(tǒng)（2）麒麟操作系統(tǒng)（3）統(tǒng)一操作系統(tǒng)UOS153.1.5智能手機(jī)操作系統(tǒng)概述

智能手機(jī)包含電腦所具有的處理器、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備等，因此智能手機(jī)其實(shí)是一臺(tái)功能強(qiáng)大信息處理機(jī)，它也需要安裝操作系統(tǒng)。智能手機(jī)還可以像個(gè)人電腦一樣安裝第三方軟件，所以智能手機(jī)有豐富的功能和良好的用戶界面，同時(shí)有很強(qiáng)的應(yīng)用擴(kuò)展性、能方便地安裝和刪除應(yīng)用程序。智能手機(jī)使用較最多的操作系統(tǒng)有HarmonyOS、Android、iOS等。163.1.5智能手機(jī)操作系統(tǒng)概述

1.

HarmonyOSHarmonyOS（即鴻蒙操作系統(tǒng)）是華為公司耗時(shí)10年開發(fā)的一款基于微內(nèi)核、面向5G物聯(lián)網(wǎng)、面向全場(chǎng)景的性能優(yōu)秀的操作系統(tǒng)。HarmonyOS能為基于安卓生態(tài)開發(fā)的應(yīng)用程序提供平穩(wěn)遷移，即在安卓平臺(tái)下開發(fā)的應(yīng)用軟件能夠在鴻蒙操作系統(tǒng)平臺(tái)上很好的安裝與運(yùn)行。173.1.5智能手機(jī)操作系統(tǒng)概述

2.AndroidAndroid英文原意為“機(jī)器人”，中文名為安卓。And