操作系統(tǒng)原理操作系統(tǒng)概述處理機(jī)管理內(nèi)存管理設(shè)備管理文件管理Windows的使用操作系統(tǒng)概述一、操作系統(tǒng)的發(fā)展操作系統(tǒng)并不是與計(jì)算機(jī)硬件一起誕生的，它是在人們使用計(jì)算機(jī)的過程中，為了滿足兩大需求：提高資源利用率、增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)本身及其應(yīng)用的日益發(fā)展，而逐步地形成和完善起來的。1.手工階段程序員將對(duì)應(yīng)于程序和數(shù)據(jù)的已穿孔的紙帶（或卡片）裝入輸入機(jī)，然后啟動(dòng)輸入機(jī)把程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)存，接著通過控制臺(tái)開關(guān)啟動(dòng)程序針對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)行；計(jì)算完畢，打印機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果；用戶取走結(jié)果并卸下紙帶（或卡片）后，才讓下一個(gè)用戶上機(jī)。2.批處理系統(tǒng)加載計(jì)算機(jī)上的一個(gè)監(jiān)督軟件，在監(jiān)督程序的控制下，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)的、成批的處理一個(gè)或多個(gè)用戶的作業(yè)。(1)聯(lián)機(jī)批處理系統(tǒng)(2)脫機(jī)批處理系統(tǒng)：在前端加入衛(wèi)星機(jī)專門處理低速輸入輸出，主機(jī)只與高速磁帶機(jī)打交道。3.多道程序系統(tǒng)就是指允許多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入內(nèi)存并運(yùn)行。即同時(shí)把多個(gè)程序放入內(nèi)存，并允許它們交替在CPU中運(yùn)行，它們共享系統(tǒng)中的各種硬、軟件資源。當(dāng)一道程序因I/O請(qǐng)求而暫停運(yùn)行時(shí)，CPU便立即轉(zhuǎn)去運(yùn)行另一道程序。單道程序與多道程序運(yùn)行比較4.分時(shí)系統(tǒng)把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片，按時(shí)間片輪流把處理機(jī)分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。若某個(gè)作業(yè)在分配給它的時(shí)間片內(nèi)不能完成其計(jì)算，則該作業(yè)暫時(shí)中斷，把處理機(jī)讓給另一作業(yè)使用，等待下一輪時(shí)再繼續(xù)其運(yùn)行。5.實(shí)時(shí)系統(tǒng)系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件，并在嚴(yán)格的時(shí)間范圍內(nèi)完成對(duì)該事件的處理。實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。當(dāng)用于飛機(jī)飛行、導(dǎo)彈發(fā)射等的自動(dòng)控制時(shí)，要求計(jì)算機(jī)能盡快處理測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù)，及時(shí)地對(duì)飛機(jī)或?qū)椷M(jìn)行控制，或?qū)⒂嘘P(guān)信息通過顯示終端提供給決策人員。當(dāng)用于軋鋼、石化等工業(yè)生產(chǎn)過程控制時(shí)，也要求計(jì)算機(jī)能及時(shí)處理由各類傳感器送來的數(shù)據(jù)，然后控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)。當(dāng)用于預(yù)定飛機(jī)票、查詢有關(guān)航班、航線、票價(jià)等事宜時(shí)，或當(dāng)用于銀行系統(tǒng)、情報(bào)檢索系統(tǒng)時(shí)，都要求計(jì)算機(jī)能對(duì)終端設(shè)備發(fā)來的服務(wù)請(qǐng)求及時(shí)予以正確的回答。此類對(duì)響應(yīng)及時(shí)性的要求稍弱于第一類。6.通用操作系統(tǒng)從上世紀(jì)60年代中期，國際上開始研制一些大型的通用操作系統(tǒng)。這些系統(tǒng)試圖達(dá)到功能齊全、可適應(yīng)各種應(yīng)用范圍和操作方式變化多端的環(huán)境的目標(biāo)。1964年IBM公司開發(fā)了System/360系列機(jī)器的OS/360；1970年肯·湯普遜開發(fā)UNIX；1991年，LinusTorvald(李納斯·托瓦茲)——Linux;7.個(gè)人操作系統(tǒng)第一個(gè)PC機(jī)操作系統(tǒng)——DOS，單用戶單任務(wù)字符操作系統(tǒng)；從1981年出現(xiàn)DOS1.0——1995年DOS8.0；圖形界面操作系統(tǒng)——Windows1985年windows1.0;1993的windowsNT；1995年windows95;1998年windows98;2000年windows2000;2001年windowsXP；2003年windowsServer2003;2008年windowsSERver2008;2009年windows7;2012年windows8;2015年windows10;蘋果操作系統(tǒng)簡介操作系統(tǒng)是為充分挖掘硬件功能，提高系統(tǒng)的利用率不斷發(fā)展的。現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特點(diǎn)：多用戶多用戶多處理器豐富的網(wǎng)絡(luò)功能開放性二、操作系統(tǒng)的作用1、操作系統(tǒng)是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)功能的首次擴(kuò)充；2、是計(jì)算機(jī)軟硬件資源的管理者、分配者、監(jiān)控者、協(xié)調(diào)者；3、屏蔽底層具體技術(shù)細(xì)節(jié)，對(duì)用戶透明；硬件系統(tǒng)操作系統(tǒng)支撐軟件應(yīng)用軟件三、操作系統(tǒng)的功能1.處理機(jī)管理2.內(nèi)存管理3.設(shè)備管理4.文件管理處理機(jī)管理現(xiàn)代操作系統(tǒng)是多用戶多任務(wù)的系統(tǒng)，處理機(jī)的管理解決現(xiàn)代操作系統(tǒng)CPU的唯一性與多道程序并發(fā)性的矛盾；實(shí)例：同時(shí)打開三個(gè)word文檔task1、task2、task3，windows是怎樣同時(shí)完成三個(gè)不同的的任務(wù)的？t1t2t4t3t7t5t6tn…………Word程序代碼Task1數(shù)據(jù)其它系統(tǒng)資源1CPU使用權(quán)process1Word程序代碼Task2數(shù)據(jù)其它系統(tǒng)資源2CPU使用權(quán)process2Word程序代碼Task3數(shù)據(jù)其它系統(tǒng)資源3CPU使用權(quán)process3把CPU的運(yùn)行劃分成小的時(shí)間片，三個(gè)任務(wù)交替使用CPU，所以微觀上每個(gè)任務(wù)是“斷斷續(xù)續(xù)”的。基本概念1.程序(program)：是一組有序指令的集合。2.進(jìn)程(process):一個(gè)程序在給定數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過程,是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和運(yùn)行調(diào)度的獨(dú)立單位；每一個(gè)進(jìn)行都有一個(gè)進(jìn)程控制塊(PCB)，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。進(jìn)程的特征：(1)進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，程序是靜態(tài)的；(2)不同進(jìn)程可以執(zhí)行同一個(gè)程序；(3)每一個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)創(chuàng)建、執(zhí)行、撤銷的生命周期。在生命期內(nèi)有運(yùn)行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)、就緒狀態(tài)。(4)進(jìn)程之間具有并發(fā)性；(5)進(jìn)程之間會(huì)相互制約；線程：是進(jìn)程中實(shí)施處理機(jī)調(diào)度和分配的基本單位，多線程共享進(jìn)程的資源。如對(duì)網(wǎng)頁服務(wù)器多用戶訪問。內(nèi)存管理現(xiàn)代操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的管理就是實(shí)現(xiàn)地址重定位和把有限的物理內(nèi)存“擴(kuò)充”到無限需求。一、地址重定位把用戶程序指令中的相對(duì)地址變所在絕對(duì)地址空間中的絕對(duì)地址的過程。…………Call10001K2K3K4K5K相對(duì)地址操作系統(tǒng)020K…………Call10021K22K23K24K25K絕對(duì)地址NEXT實(shí)例：用戶程序A的相對(duì)地址相對(duì)地址空間為0~5K(0~5119),把它裝入到內(nèi)存中20K往下的區(qū)域中，它占據(jù)的是內(nèi)存中20~25KB的區(qū)域，如果在相對(duì)地址為4700的地方，有一條調(diào)子程序的指令：“call100”，在絕對(duì)地址中就應(yīng)該是20480+4700，指令調(diào)用的數(shù)據(jù)的地址應(yīng)該是20480+100.二、分頁式內(nèi)存管理把物理內(nèi)存劃分成大小相等的“塊”，把程序相對(duì)地址劃分成與塊大小相等的“頁”，就以可以把“頁”調(diào)入到離散的“塊”中。不必申請(qǐng)與相對(duì)地址等大的連續(xù)空間。04K8K12K16K20K第一頁第二頁第三頁第四頁第五頁用戶程序相對(duì)地址空間操作系統(tǒng)第一頁第二頁第五頁第三頁第四頁04K8K12K16K20K24K28K32K36K40K44K48K0~4塊第五塊第六塊第七塊第八塊第九塊第十塊第十一塊第十二塊第十三塊物理內(nèi)存NEXT三、請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理程序運(yùn)行時(shí)只把當(dāng)前必須的“頁”調(diào)入內(nèi)存，其它“頁”暫時(shí)放在虛擬存儲(chǔ)器中，需要時(shí)再用一定的方法調(diào)入內(nèi)存，在內(nèi)存中一段時(shí)間內(nèi)不再運(yùn)行的“頁”被置換。BACK設(shè)備管理“設(shè)備”泛指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除CPU與內(nèi)存之外的所有資源。包括鍵盤、顯示器、打印機(jī)、硬盤等。1.設(shè)備管理的目標(biāo)(1)合理分配外設(shè)，協(xié)調(diào)它們之間關(guān)系，提高外部設(shè)備的利用率；(2)通過I/O接口，對(duì)外設(shè)提供統(tǒng)一的使用界面。2.設(shè)備管理的功能(1)提供一組I/O命令；(2)進(jìn)行設(shè)備的分配與回收；(3)對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行管理；(4)調(diào)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序完成操作。BACK文件管理文件：具有完整邏輯意義的一組相關(guān)信息的集合。信息一是指人類有用數(shù)據(jù)，二是指對(duì)文件進(jìn)行組織和存取的結(jié)構(gòu)化信息。文件名是文件的標(biāo)示符。文件控制塊(FCB)：文件控制塊是操作系統(tǒng)為管理文件而設(shè)置的一組具有固定格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放了為管理文件所需的所有屬性信息（文件屬性或元數(shù)據(jù)）文件名文件的起始物理地址邏輯記錄長度邏輯記錄個(gè)數(shù)文件存取權(quán)限其他用戶存取權(quán)限文件建立日期和時(shí)間上次存取日期和時(shí)間………目錄文件：把每個(gè)FCB作為一條記錄放到一個(gè)文件—目錄文件，放在每個(gè)磁盤分區(qū)的特定地方。NEXT擴(kuò)展名文件類型擴(kuò)展名文件類型.com可自定位的可執(zhí)行文件.cC語言程序源文件.exe可執(zhí)行程序文件.cppC++程序的源文件.obj系統(tǒng)編譯后的目標(biāo)文件.txt文本文件.sys系統(tǒng)配置和設(shè)備驅(qū)動(dòng)文件.gif圖像文件.hlp幫助文件.htm網(wǎng)頁文件.docWord文件.jpg壓縮圖片文件.xlsExcel文件.wav聲音文件.pptPowerPointer文件.psdPhotoshop文件0n1n2D-13D134D95D76n7D38n9D510n10n11n12n13D214n………..mydata文件的起始物理地址:4邏輯記錄長度邏輯記錄個(gè)數(shù)文件存取權(quán)限其他用戶存取權(quán)限文件建立日期和時(shí)間上次存取日期和時(shí)間………訪問磁盤文件的過程對(duì)文件進(jìn)行刪除操作并，磁盤數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)并沒真正消失。BACKmydata··················目錄文件PBC硬盤Windows的使用一、Windows的安裝1.根據(jù)你個(gè)人計(jì)算機(jī)硬件配置以及你所從事的主要工作選擇操作系統(tǒng)版本；2.安裝方法：光盤安裝、U盤安裝、網(wǎng)絡(luò)安裝；安裝之前在CMOS中選擇對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)方式；3.外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序的安裝；大部分外設(shè)支持“即插即用”，少數(shù)設(shè)備需要安裝自帶的驅(qū)動(dòng)程序才能正常工作。驅(qū)動(dòng)一