8.操作系统初识

1.操作系统概述

1. 初识操作系统

   1. 计算机启动过程中将依次完成机器自检，系统引导和操作系统加载三个过程
   2. 

2. 操作系统的基本概念

   1. 定义：操作系统是一种控制和管理计算机系统内的所有软、硬件资源，合理组织计算机工作流程及方便用户使用计算机的系统软件
   2. 作用
      1. 操作系统是计算机系统的管理者
      2. 操作系统是计算机硬件系统与用户之间的接口
      3. 操作系统是计算机系统的支撑平台
      4. 操作系统支持计算机系统的互联和开放

3. 操作系统的形成与发展

   1. 人工操作阶段
      1. 手工操作完成装入数据和程序，启动运行程序，取出运算结果以及切换下一个程序
   2. 监督程序阶段
      1. 作业自动批处理
   3. 操作系统的形成阶段
      1. 多道批处理系统，分时系统，实时系统
   4. 操作系统的发展阶段
      1. 微机操作系统，网络操作系统，嵌入式操作系统，智能手机操作系统

4. 操作系统的分类

   1. 
      1. 批处理操作系统
         1. 主要特征：脱机，批处理，多道
         2. 优点：提高了系统资源的利用率和系统吞吐量
         3. 缺点：无交互性和平均周转时间长
         4. 工作过程
      2. 分时系统
         1. 含义：分时系统是指在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端以交互方式使用计算机，共享主机资源
         2. 工作原理：将CPU的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流地把CPU分配给每个用户作业使用，若某个作业在分配给它的时间片内不能完成其计算，则该作业暂时中断，把处理机让给另一个作业使用，等待下一轮继续使用
         3. 
      3. 实时系统
         1. 含义：实时是指能及时响应随机发生的外部事件，并对事件做出快速处理的一种能力
         2. 实时处理以快速响应为特征
         3. 

2.操作系统基本功能

1. 进程管理

   1. 多任务：同一时间内多个用户任务并发执行
   2. 进程：
      1. 引入：为了描述多任务操作系统中，多个程序异步，动态并发执行的过程
      2. 定义：进程是一个具有独立功能的程序在某个数据集合上的一次执行过程
      3. 在结构上：程序、数据、进程控制块
      4. 进程管理的主要功能：
         1. 创建进程，并按一定的调度算法把处理机分配给进程；协调进程间的相互关系，实现进程间同步和通信

2. 存储管理

   1. 内存的分配和回收
      1. 为进程分配内存，进程结束后回收内存
   2. 内存信息的共享与保护
      3. 分配共享内存，防止不同进程的非授权访问
   3. 进程管理的主要功能
      1. 采用虚拟内存
      2. 进程运行时·部分分配内存，实现小的物理内存运行大程序

3. 文件管理

   1. 文件管理的主要功能是对文件存储空间的管理，目录管理，文件读写管理，文件共享和保护等
   2. 

4. 设备管理

   1. 设备管理的主要任务是方便用户使用外部设备，提高设备的利用率
   2. 

5. 用户接口

   1. 用户界面：用户与计算机系统之间的接口，为计算机硬件系统和用户之间提供了交互界面
   2. 命令接口和程序接口：
      1. 命令接口：用户通过输入设备（键盘，鼠标，触摸屏）发出一系列命令，向操作系统提出各种服务请求
         1. 通常有命令行接口和图形用户接口两种方式
      2. 程序接口：提供给程序员的编程接口
         1. 通常在程序中使用一组系统调用命令来请求操作系统提供服务

3.常用操作系统

1. Windows操作系统

   1. 概念：由微软公司为个人计算机开发的一组操作系统
   2. 主要特点：
      1. 多任务并发执行能力
      2. 面向对象的图形用户界面
      3. 操作方式灵活多样
      4. 外部设备即插即用
      5. 应用程序功能强大
      6. 文件命名直观
      7. 系统配置个性化
      8. 联网手段方便便捷
      9. 多媒体功能强大
         10.数据安全措施得力

2. UNIX操作系统

   1. UNIX操作系统是1969年由美国AT&T的贝尔实验室推出的一种多用户多任务的操作系统
   2. UNIX是一种通用，交互式，多用户，多任务应用领域的主流操作系统之一
   3. 由于强大的功能和优良的性能，使之成为就业界公认的工业化标准操作系统
   4. 主要应用于各种PC工作站和服务器中
   5. 特点：
      1. 可靠性高，界面友好，可伸缩性和互操作性强
      2. 多用户，交互式的分时的操作系统
      3. 开放式系统
      4. 数型分层结构的文件系统
      5. 设备具有文件属性
      6. 网络功能强
      7. 易移植和扩充
      8. 容纳新技术的能力强
   6. 发展阶段

3. macOS操作系统

   1. macOS是一套由苹果公司开发的运行在Macintosh系列电脑上的操作系统，macOS是首个在商用领域成功的图形用户界面操作系统
   2. macOS是基于XNU混合内核的图形化操作系统，一般情况下在普通PC上无法安装此操作系统，但网上也有macOS(Hackinytosh)
   3. 闭源，只有部分组件是开源
   4. MacOS有两个系列：
      1. 一个是老旧不在被支持的Classic MacOS，采用Mach作为内核
         1. 特点是完全没有命令行模式，，是一个100%的图形操作系统，被指责为几乎没有内存管理，协同多任务和对扩展冲突敏感
         2. Mac OS 也引入了一种新形的文件系统，一个文件包括两个不同的分支，它分别把参数存在资源分支，原始数据存在数据分支，这在当时是非常创新的，但是因为不能识别此系统，让它与其他操作系统沟通成为挑战。
      2. 一个是新版Mac OS X结合BSD U那你先，OpenStep和Mac OS 9的元素，最底层是基于Unix基础，实行的是部分开放源代码
         1. Mac OS X 使用基于BSD Unix的内核，并带来Unix风格的内存管理和先占式多工。大大改进了内存管理，允许同时运行更多软件

4. Linux操作系统

   1. Linux是一个开源的，多用户，多任务操作系统，由芬兰赫尔辛基大学计算机系的学生Linus Torvalds编写，Linux的诞生和发展是与Internet紧紧联系在一起
   2. 主要特点：
      1. 免费，源代码开放
      2. 具有出色的稳定性和高速性
      3. 网络功能丰富
      4. 硬件需求低
      5. 用户界面美观
      6. 应用程序多，硬件支持广泛，程序兼容性好

5. 智能手机操作系统

   1. Android
      1. 由Google公司和开放手机联盟领导及开发的一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要用于移动设备（目前市场占有率最高的手机操作系统）
   2. IOS
      1. 由苹果公司开发的智能手持设备操作系统，运行于Iphone,iPad，Apple TV等苹果公司设备上
   3. Windows Phone 8
      1. 微软针对智能手机等移动智能设备开发的移动操作系统

4.Win操作系统（以Win7为例）

1. Win程序的启动和窗口操作

   1. 系统启动：开启计算机主机箱和显示器的电源开关；Win将先载入内存，接着开始对计算机的主板和内存进行检测；系统启动完成后将进入Win欢迎界面；若只有一个用户或没有密码则直接进入系统桌面，如果存在多个用户和用户密码则需要选择用户并输入正确的密码厚才可进入系统
   2. 键盘：
   3. 程序启动：在桌面上双击应用程序的快捷方式图标或在任务栏左下角开始菜单中选择启动程序
   4. 窗口组成：
   5. 切换窗口：Alt+Tab或Win+Tab或点击要操作的窗口
   6. 关闭窗口：Alt+F4(关闭所有窗口)

2. Win的文件管理

   1. 文件管理是在资源管理器中进行操作，在此之前，需要先了解硬盘分区与盘符，文件，文件夹与文件路径等相关含义
   2. 硬盘分区：将硬盘划分为几个独立的区域
   3. 盘符：Windows系统对于磁盘存储设备的标识符
   4. 文件：保存在计算机中的信息和数据
   5. 文件夹：保存管理计算机中的文件
   6. 文件路径：文件所在的盘符和文件夹即：文件在计算机中的位置
   7. 选中连续的多个文件夹：单击要选的起始文件+shift+单击要选的末尾文件
   8. 选中不连续的多个文件夹：单击第一个要选文件+ctrl+依次单击要选的文件夹
   9. 库的使用：库的功能类似于文件夹，只是提供管理文件的索引即：用户通过库来直接访问，不需通过保存文件的位置去查找，文件并没有真正的存在库中

3. Win的常用附件

   1. 记事本：用于创建简单文档的文本编辑器，仅支持最基本的格式，不能在其中保存图形或非字符类对象及特殊文本
   2. 写字板：用于创建和编辑带格式的文件
   3. 画图：提供进行图形处理的应用程序，可以创建简单精美的图画，绘制以位图文件的形式保存，也可打印绘图，作为桌面背景或粘贴到另一个文件等
   4. 计算器：可以执行所有通常用手持计算器完成的标准操作和基本运算；科学计算器可以进行函数计算和不同进制数之间的转换
   5. 截图工具：可灵活操作

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• 相由心生，境随心转，命由心造，福至感召