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文檔簡(jiǎn)介

第四章操作系統(tǒng)基礎(chǔ)14.1操作系統(tǒng)基礎(chǔ)4.2Unix/Linux簡(jiǎn)介2系統(tǒng)軟件:控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行,管理計(jì)算機(jī)的各種資源,以滿足應(yīng)用軟件的需要。應(yīng)用軟件:完成一個(gè)特定的任務(wù),

在系統(tǒng)軟件的支持下,才能運(yùn)行系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件的劃分界限并不十分明顯計(jì)算機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件硬件系統(tǒng)操作系統(tǒng):Windows、Unix、Linux語(yǔ)言處理程序:C、Pascal、VB……實(shí)用程序:診斷程序、排錯(cuò)程序等

通用應(yīng)用軟件、專用應(yīng)用軟件

軟件系統(tǒng)3應(yīng)用程序硬件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件是硬件與應(yīng)用程序之間的接口有些軟件既可以認(rèn)為是系統(tǒng)軟件也可以認(rèn)為是應(yīng)用軟件例如:數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)4.1操作系統(tǒng)

4.1.1操作系統(tǒng)概述41.操作系統(tǒng):是最基本的系統(tǒng)軟件,

用于管理和控制計(jì)算機(jī)所有軟、硬件資源的一組程序計(jì)算機(jī)硬件與其它軟件的接口用戶和計(jì)算機(jī)的接口裸機(jī)操作系統(tǒng)應(yīng)用程序用戶主要功能有:處理機(jī)管理存儲(chǔ)管理信息(文件)管理設(shè)備管理虛擬機(jī)=裸機(jī)+操作系統(tǒng)操統(tǒng)作系2.操作系統(tǒng)分類5DOS操作系統(tǒng)按任務(wù)數(shù)圖形用戶界面操作系統(tǒng)命令行界面操作系統(tǒng)多用戶操作系統(tǒng)單用戶操作系統(tǒng)多任務(wù)操作系統(tǒng)單任務(wù)操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)批處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)按用戶界面按用戶數(shù)按系統(tǒng)功能個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)3.常用操作系統(tǒng)6(1)

DOS Microsoft公司研制的配置在PC的操作系統(tǒng)

單用戶命令行界面操作系統(tǒng)

從4.0版開(kāi)始成為支持多任務(wù)的操作系統(tǒng)。(2)

Windows

圖形用戶界面WindowsXPProfessionalWindowsXPTabletPCWindowsXPHomeWindows98WindowsNTWindows2000WindowsXPWindowsXPMediaCenter7(3)Unix分時(shí)操作系統(tǒng),主要用于服務(wù)器/客戶機(jī)體系(4)Linux由UNIX發(fā)展而來(lái),源代碼開(kāi)放(5)MacOS較好的圖形處理能力,主要用在桌面出版和多媒體應(yīng)用等領(lǐng)域。用在蘋果公司的PowerMacintosh機(jī)及Macintosh

一族計(jì)算機(jī)上,與Windows缺乏較好的兼容性(6)OS/2為IBMPS/2設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng),用戶可自行定制界面(7)NovellNetware基于文件服務(wù)和目錄服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),

用于構(gòu)建局域網(wǎng)。操作系統(tǒng)的主要功能84.1.2處理機(jī)管理4.1.3存儲(chǔ)管理4.1.4信息(文件)管理4.1.5設(shè)備管理4.1.2處理機(jī)管理91.單道程序系統(tǒng):任一時(shí)刻只允許一個(gè)程序在系統(tǒng)中執(zhí)行 一個(gè)程序執(zhí)行結(jié)束后才能執(zhí)行下一個(gè)程序

任務(wù):有效地、合理地分配CPU的時(shí)間時(shí)間tCPU程序A程序B程序C演示:?jiǎn)蔚莱绦蛳到y(tǒng)102.多道程序系統(tǒng):多道程序同時(shí)在執(zhí)行程序A程序C程序A程序B程序C程序CCPU時(shí)間t特點(diǎn):多道:計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時(shí)存放了幾道相互獨(dú)立的程序宏觀上并行:同時(shí)在執(zhí)行微觀上串行:各程序輪流地占有CPU,交替執(zhí)行演示:多道程序系統(tǒng)113.進(jìn)程:

一個(gè)正在執(zhí)行的程序;

一個(gè)程序與其數(shù)據(jù)一道在計(jì)算機(jī)上順序執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動(dòng);

進(jìn)程基本特征動(dòng)態(tài)性程序的一次執(zhí)行過(guò)程并發(fā)性系統(tǒng)中可以同時(shí)有幾個(gè)進(jìn)程在活動(dòng)獨(dú)立性能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位,資源分配基本單位異步性進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度前進(jìn)12進(jìn)程的狀態(tài)和調(diào)度13時(shí)間片到執(zhí)行狀態(tài)就緒狀態(tài)掛起狀態(tài)進(jìn)程被選中發(fā)生了某個(gè)事件等待某個(gè)事件等待某個(gè)資源分配到了所需資源除了CPU以外,所需要的所有資源都分配了缺少資源4.線程(threads)14

提高CPU的利用率對(duì)進(jìn)程進(jìn)行“細(xì)分”,一個(gè)進(jìn)程可再分為多個(gè)線程線程稱為輕量級(jí)的進(jìn)程(LighteightThreads,簡(jiǎn)稱LWP)傳統(tǒng)進(jìn)程可認(rèn)為重量級(jí)線程(WeightThreads,簡(jiǎn)稱WP)線程分為:①核心級(jí)線程:由操作系統(tǒng)產(chǎn)生,在核心空間運(yùn)行

②用戶級(jí)線程:由用戶創(chuàng)建,優(yōu)先級(jí)低于核心級(jí)線程

UNIX:進(jìn)程是CPU的分配單位

Windows:線程是CPU的分配單位除了CPU以外,進(jìn)程是在UNIX和WINDOWS中資源的分配單位15線程與進(jìn)程的結(jié)構(gòu)差異引入線程的優(yōu)點(diǎn):

充分共享共源減少內(nèi)存開(kāi)銷

提高并發(fā)性切換速度相對(duì)較快16演示:在程序管理器中觀察各進(jìn)程的線程數(shù)4.1.3存儲(chǔ)管理17計(jì)算機(jī)內(nèi)存是CPU可以直接存取的存儲(chǔ)器。操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理主要功能有下面4個(gè)方面:1.虛擬內(nèi)存用硬盤空間模擬內(nèi)存2.存儲(chǔ)器分配3.地址的轉(zhuǎn)換4.信息的保護(hù)18虛擬內(nèi)存用硬盤空間模擬內(nèi)存真正內(nèi)存虛擬內(nèi)存內(nèi)存空間最大容量與CPU的尋址能力有關(guān)32位CPU最大可達(dá)4GB。方法:使用硬盤空間模擬內(nèi)存,文件名pagefile.sys情況:安裝時(shí)創(chuàng)建,默認(rèn)為RAM的1.5倍操作:我的電腦→屬性→高級(jí)→性能“設(shè)置”→高級(jí)演示:虛擬內(nèi)存192.存儲(chǔ)器分配目的:提高存儲(chǔ)器的利用率,提高系統(tǒng)速度

分配:創(chuàng)建進(jìn)程時(shí),(包括程序、數(shù)據(jù)、文件等)

釋放:進(jìn)程結(jié)束時(shí);

改變:進(jìn)程運(yùn)行中需要時(shí);

調(diào)度和移動(dòng):

系統(tǒng)需要時(shí);進(jìn)程1進(jìn)程2進(jìn)程3進(jìn)程4進(jìn)程5RAM虛擬內(nèi)存交換在CPU上運(yùn)行的進(jìn)程肯定要在RAM中203.地址的轉(zhuǎn)換程序員編寫程序邏輯地址(從0開(kāi)始)

內(nèi)存中程序物理地址

轉(zhuǎn)換4.信息的保護(hù)對(duì)進(jìn)程的存儲(chǔ)空間的安全保護(hù)防止一個(gè)進(jìn)程的存儲(chǔ)空間被其它的進(jìn)程破壞軟件和硬件結(jié)合的保護(hù)措施4.1.4文件系統(tǒng)21文件定義:是存放在外存上的一組相關(guān)信息的集合按名存取文件名:文件名.擴(kuò)展名文件類型文件屬性文件操作UNIX中大小寫有區(qū)別Windows中大小寫無(wú)區(qū)別例如:Iexplore.exe

1.文件基本概念文件類型22文件的擴(kuò)展名表示文件的類型。

文件類型擴(kuò)展名說(shuō)明

可執(zhí)行程序EXE、COM可執(zhí)行程序文件源程序文件C、CPP、BAS程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的源程序文件Office文檔DOC、XLS、PPTWord、Excel、Powerpoint創(chuàng)建的文檔流媒體文件WMV、RM、QT能通過(guò)Internet播放的流式媒體文件壓縮文件ZIP、RAR壓縮文件網(wǎng)頁(yè)文件HTM、ASP前者是靜態(tài)的,后者是動(dòng)態(tài)的圖像文件BMP、JPG、GIF不同格式的圖像文件音頻文件WAV、MP3、MID不同格式的聲音文件文件屬性

23

文件大小、占用空間、文件建立或修改的日期與時(shí)間、所有者信息重要的屬性有:只讀:文件只能讀,不能修改或刪除隱藏:在一般的情況下不顯示存檔:任何一個(gè)新創(chuàng)建或修改的文件都有存檔屬性。

當(dāng)用“附件”下“系統(tǒng)工具”組中的“備份”程序備份后,

存檔屬性消失。文件操作24一個(gè)文件中所存儲(chǔ)的可能是數(shù)據(jù),也可能是程序的代碼,不同格式的文件通常都會(huì)有不同的應(yīng)用和操作。文件的常用操作有:建立文件打開(kāi)文件寫入文件刪除文件屬性更改2.目錄結(jié)構(gòu)25硬盤劃分成幾個(gè)邏輯上獨(dú)立的區(qū)域,這些磁盤分區(qū)被稱為卷。硬盤分區(qū)目的:便于管理磁盤上的眾多文件安裝不同的系統(tǒng),

如WindowsXP、Linux等

操作:控制面板→管理工具→

計(jì)算機(jī)管理→磁盤管理演示:計(jì)算機(jī)管理26Windows其它操作系統(tǒng)磁盤分區(qū)格式化使用格式化目的:①把磁道劃分成一個(gè)個(gè)扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)占512B②安裝文件系統(tǒng),建立根目錄樹(shù)狀結(jié)構(gòu)27\根目錄WindowsUserSystem32Notepad.exeTest.docData.mdbMspaint.exeExplorer.exe目錄路徑

絕對(duì)路徑:從根目錄開(kāi)始,依序到該文件之前的名稱。

相對(duì)路徑:從當(dāng)前目錄開(kāi)始到某個(gè)文件之前的名稱。例如:C:\Windows\System32\Notepad.exeC:\User\Test.doc..\...\User\Data.mdb

(當(dāng)前目錄為System32

)目錄結(jié)構(gòu)像一顆倒置的樹(shù),樹(shù)根為根目錄,樹(shù)中每一個(gè)分枝為子目錄,樹(shù)葉為文件。28Windows中的樹(shù)型結(jié)構(gòu)

桌面為根編程時(shí):根目錄是指邏輯驅(qū)動(dòng)器的根目錄293.Windows文件系統(tǒng)Windows支持三種文件系統(tǒng):FAT、FAT32和NTFS。

FAT:只能支持512MB以下的容量,目前用在軟盤和移動(dòng)硬盤。

FAT32:卷最大容量2TB,不支持512MB以下的卷。用在硬盤分區(qū)。

NTFS:兼顧了磁盤空間的使用與訪問(wèn)效率,提供高性能、安全性、

可靠性和許多FAT或FAT32沒(méi)有的高級(jí)功能的文件系統(tǒng)。光盤文件系統(tǒng):CDFS,UDF4.文件系統(tǒng)實(shí)例:FAT(軟盤)30

在格式化時(shí),在軟盤上建立4個(gè)區(qū)域:

①引導(dǎo)記錄(引導(dǎo)扇區(qū)):位于0面0道1扇區(qū),由引導(dǎo)程序和磁盤信息組成②文件分配表(FAT):記錄文件數(shù)據(jù)的鏈接關(guān)系;串聯(lián);000至FFF③文件目錄表(FDT):記錄文件的基本信息:文件名、起始簇號(hào)、文件大小④數(shù)據(jù)區(qū)(DATA):存放文件數(shù)據(jù)的地方,簇號(hào)從002開(kāi)始扇區(qū):讀/寫磁盤的基本單位

簇:由連續(xù)的若干個(gè)扇區(qū)組成,文件系統(tǒng)以“簇”為基本單位分配

1.44MB軟盤:一簇一個(gè)扇區(qū) 硬盤:一簇有4、8、16或更多的扇區(qū)31例如:當(dāng)用戶訪問(wèn)Test.txt時(shí),操作系統(tǒng)→首先讀出FDT表,→然后讀出FAT表,→最后從數(shù)據(jù)區(qū)中讀出文件占用的簇中數(shù)據(jù)。4.1.5設(shè)備管理321.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

使用設(shè)備之前,該設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序必須被安裝。操作系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)框架(可用),設(shè)備廠家提供驅(qū)動(dòng)程序(如何用)。2.即插即用(PlugandPlay,簡(jiǎn)稱PnP)

指把設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)上后無(wú)需手動(dòng)配置可以立即使用。

即插即用技術(shù)需要設(shè)備和操作系統(tǒng)的支持。

1995年以后生產(chǎn)的設(shè)備基本上是即插即用。3.通用即插即用UPnP

讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和使用基于網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、Internet網(wǎng)關(guān)和消費(fèi)類電子設(shè)備。實(shí)現(xiàn)“零配置”和“隱性”的聯(lián)網(wǎng)過(guò)程。99年推出。334.集中、統(tǒng)一管理對(duì)各類設(shè)備的管理界面

操作:(控制面板→系統(tǒng)→硬件→設(shè)備管理器)5.提高使用效率

通道和緩沖緩沖區(qū):介于兩個(gè)設(shè)備或設(shè)備與應(yīng)用程序之間傳遞數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域。提供給不同速度的設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)。高速緩存:一種特殊作用的內(nèi)存4.2Linux操作系統(tǒng)

4.2.1Linux簡(jiǎn)介34

源代碼開(kāi)放與Unix兼容的32位操作系統(tǒng)提供了完整的網(wǎng)絡(luò)集成通常包含很方便的Internet或Intranet服務(wù)器設(shè)置可以用來(lái)很好地組建LAN

是一個(gè)十分優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)平臺(tái)具有大量的應(yīng)用軟件35現(xiàn)有發(fā)行版本:

RedhatTurboLinuxSUSELinuxUbuntuLinux……國(guó)產(chǎn)版本:

紅旗Linux藍(lán)點(diǎn)Linux……

4.2.2命令提示符界面下常用命令361.查看文件信息格式:ls-al目錄

(-a顯示所有文件,-l顯示文件的詳細(xì)信息)例如:ls-al/tmp顯示tmp目錄下所有文件的詳細(xì)信息lss*列出目錄中以字母s打頭的全部非隱藏文件2.改變當(dāng)前目錄路徑格式:cd目錄例如:cd/tmp進(jìn)入tmp目錄cd..返回到上一層目錄cd../..返回到當(dāng)前目錄的上兩層cd~返回到當(dāng)前用戶的根目錄3.顯示當(dāng)前所在目錄格式:pwd顯示當(dāng)前工作目錄的絕對(duì)路徑374.新建空目錄格式:mkdir目錄例如:mkdirDIR建立一個(gè)名為DIR的空目錄5.復(fù)制文件格式:cp源文件目標(biāo)文件例如:cp/etc/yp.conf~/Desktop/myfile復(fù)制etc目錄下的yp.conf文件到Desktop目錄下,并且更名為myfile6.查看文件內(nèi)容格式:cat文件名例如:catmyfile

顯示myfile文件的內(nèi)容387.分頁(yè)顯示文件內(nèi)容格式:more文件名例如:moremyfile

分頁(yè)顯示myfile文件的內(nèi)容8.刪除目錄格式:rmdir目錄例如:rmdirDIR刪除名為DIR的空目錄

9.刪除文件格式:rm

[-r]目錄或文件名說(shuō)明:-r表示將整個(gè)目錄以及目錄中的文件全部刪除。例如:rmtestfile刪除文件testfile4.2.3Linux常用系統(tǒng)命令命令簡(jiǎn)要說(shuō)明date顯示和設(shè)置系統(tǒng)日期和時(shí)間ifconfig顯示和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口的地址和參數(shù)passwd改變用戶口令find查找文件psax查詢當(dāng)前進(jìn)程kill殺掉一個(gè)進(jìn)程top實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)當(dāng)前進(jìn)程和資源占用狀況uptime顯示系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間、在線用戶數(shù)目和平均負(fù)載free查看當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況reboot立即重新啟動(dòng)系統(tǒng)halt關(guān)閉系統(tǒng)man顯示在線幫助手冊(cè)39401.操作系統(tǒng)的主要功能是什么?2.什么是進(jìn)程?進(jìn)程與程序有什么區(qū)別?3.什么是線程?線程與進(jìn)程有什么區(qū)別?4.虛擬內(nèi)存的作用是什么?5.絕對(duì)路徑與相對(duì)路徑有什么區(qū)別?6.什么是即插即用?即插即用有什么特點(diǎn)?7.請(qǐng)簡(jiǎn)述Windows支持的三個(gè)文件系統(tǒng):FAT、FAT32、NTFS。8.在WindowsXP中,應(yīng)用程序的擴(kuò)展名有哪些?思考題1.操作系統(tǒng)是用于管理和控制計(jì)算機(jī)所有硬件和軟件資源的一組程序,下面不屬于它的主要功能的是:____。A.處理機(jī)管理B.存儲(chǔ)管理C.用戶界面D.設(shè)備管理2.根據(jù)以上1.44MB軟盤的文件目錄表(FDT),文件123.bat占用____

簇。A.370B.4C.3

D.541選擇題文件名相關(guān)信息起始簇號(hào)文件長(zhǎng)度Win.doc……1503005123.bat……3702020……………………423.關(guān)于操作系統(tǒng)處理機(jī)管理,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是____。A.單道程序系統(tǒng)中,在一個(gè)程序運(yùn)行完全結(jié)束后才能運(yùn)行下一個(gè)程序B.多道程序系統(tǒng)中,允許多個(gè)程序在同一時(shí)間同時(shí)占用CPU運(yùn)行

C.進(jìn)程是一個(gè)程序與其數(shù)據(jù)一道在計(jì)算機(jī)上順序執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動(dòng)D.在UNIX系統(tǒng),進(jìn)程是CPU的分配單位,而在Windows系統(tǒng),線程是CPU的分配單位4.Linux是一種____。A.

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