大学计算机应用基础 课件 3.1 操作系统概述

3.1操作系统概述《大学计算机应用基础》13.1.1操作系统的概念CONTENTS目录3.1.2操作系统的功能3.1.3操作系统的分类3.1.5智能手机操作系统概述3.1.4常用操作系统简介23.1.1操作系统的概念

1.

什么是操作系统操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件，它是用户与计算机之间的接口，用户通过操作系统操作与使用计算机。2.

进程的概念进程是操作系统中的一个核心概念。进程是程序的一次执行过程，是系统进行调度和资源分配的一个独立单位。或者说，进程是一个程序与其数据一道在计算机上顺利执行时所发生的活动，简单地说，进程就是一个正在执行的程序。33.1.1操作系统的概念

3.

线程的概念随着硬件和软件技术的发展，为了更好地实现并发处理和共享资源，提高CPU的利用率，目前许多操作系统把进程再细分为“线程”，线程又被称为轻量级进程。实际上线程是进程概念的延伸，是CPU调度和分派CPU资源的基本单位。43.1.1操作系统的概念

4.

内核态和用户态操作系统需要限制不同的程序之间的访问能力，防止他们获取其他程序的内存数据,或者获取外围设备的数据，操作系统就将CPU划分出两个权限等级：用户态和内核态。⑴内核态：CPU可以访问内存所有数据,包括外围设备,例如硬盘、网卡、CPU也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。⑵用户态：只能受限的访问内存,且不允许访问外围设备，占用CPU的能力可以被剥夺,CPU资源可以被其他程序获取。53.1.2操作系统的功能

为了使计算机系统能协调、高效和可靠地进行工作，同时也为了给用户提供一种方便友好地使用计算机的环境，在操作系统中，通常都设有处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、作业管理等功能模块，它们相互配合，共同完成操作系统的具体功能。63.1.2操作系统的功能

1.

处理器管理在现代操作系统中，处理器的分配和运行都是以进程为基本单位的，因而对处理器的管理也可以视为对进程的管理，其主要功能是对进程分配和回收处理机时间。处理器在计算机系统中可能有一个，也可能有多个，不同类型的操作系统将针对不同情况采取恰当的调度策略来分配处理机的时间。2.

存储器管理存储器管理主要是指针对内存储器的管理。其主要功能是：分配内存空间，保证各程序占用的存储空间不发生矛盾，并使各程序在自己所属存储区中不互相干扰。73.1.2操作系统的功能

3.

设备管理设备管理是指负责管理各类外围设备，包括分配、启动和故障处理等。设备管理的主要功能是：当用户使用外部设备时，必须提出要求，待操作系统进行统一分配后方可使用。4.

文件管理文件是在逻辑上具有完整意义的一组相关信息的有序集合，每个文件都有一个文件名。文件管理支持文件的存储、检索和修改等操作，以及文件的保护功能。83.1.3操作系统的分类

随着计算机的发展，出现了应用于各种不同场景的计算机，因此操作系统的种类比较多。根据操作系统功能和特性，操作系统可分为：批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统；以同时管理用户数的多少可分为：单用户操作系统和多用户操作系统；以有无网络管理能力可分为：网络操作系统和非网络操作系统。93.1.3操作系统的分类

1.

单用户操作系统单用户操作系统是指一台计算机在同一时间只能由一个用户使用，一个用户独自享用系统的全部硬件和软件资源，而如果在同一时间允许多个用户同时使用计算机，则称为多用户操作系统。2.

批处理操作系统批处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制它们自动运行。这种采用批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统。IBM的DOS/VSE就是这类系统。103.1.3操作系统的分类

3.

分时操作系统分时操作系统是一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用。分时操作系统也是多用户多任务操作系统，Unix便是国际上最流行的分时操作系统。4.

实时操作系统实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，调度一切可利用的资源完成实时任务，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。提供及时响应和高可靠性是实时操作系统的主要特点。113.1.3操作系统的分类

5.

网络操作系统通过网络用户可以突破地理条件的限制，方便地使用远端的计算机资源，提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统称为网络操作系统。常见的网络操作系统有Windows中的Server类的系统、NetWare、Unix系统、Linux等。123.1.4常用操作系统简介

1.

常用的服务器操作系统服务器操作系统是可以实现对计算机硬件与软件的直接控制和管理协调并安装在大型计算机上的操作系统。服务器操作系统主要有：Windows、UNIX、Linux等。（1）Windows是美国微软公司设计的基于图形用户界面的操作系统，特点是生动友好的用户界面、简便的操作方法，成为现如今使用率最高的一种操作系统。（2）UNIX系统是美国AT&T公司的操作系统。具有多用户多任务，支持多种处理器架构的特点。但UNIX缺乏统一的标准，且操作复杂、不易掌握，可扩充性不强，这些都限制了UNIX的普及应用。（3）Linux是一款由C语言编写的免费开源多用户多任务操作系统，具有安全稳定、模块化程度高、硬件支持丰富等特点，因此Linux获得众多开发者的推崇。用户可以通过Internet免费获取Linux源代码，并对其进行分析、修改和添加新功能。但Linux图形界面不够友好，这是影响它推广的重要原因。133.1.4常用操作系统简介

2.

常用的PC操作系统

PC操作系统是指安装在个人计算机上的操作系统，如常见的有：DOS、Windows、MacOS等。（1）DOS操作系统是微软公司开发的配置在PC机上的单用户命令行界面的操作系统。DOS系统功能简单，对硬件要求低，但用户需要记住各种命令，使用起来很不方便。（2）微软公司开发的Windows操作系统与DOS的最大区别是其提供了图形用户界面，使得用户的操作变得简单高效。Windows操作系统有很多种版本，目前最新的Windows操作系统是Windows10。（3）MacOS是由苹果公司自行设计开发的，专用于Macintosh等苹果机，一般情况下无法在普通计算机上安装。它具有较强的图形处理能力，广泛应用于图形图像处理和多媒体应用等领域。缺点是与Windows缺乏较好的兼容性，因此影响了它的普及。目前最新版本为MacOSX10.10。143.1.4常用操作系统简介

3.

国产操作系统目前国产操作系统基本上是基于Linux内核进行的二次开发而成的，常用的有：（1）openEuler操作系统（2）麒麟操作系统（3）统一操作系统UOS153.1.5智能手机操作系统概述

智能手机包含电脑所具有的处理器、存储器、I/O设备等，因此智能手机其实是一台功能强大信息处理机，它也需要安装操作系统。智能手机还可以像个人电脑一样安装第三方软件，所以智能手机有丰富的功能和良好的用户界面，同时有很强的应用扩展性、能方便地安装和删除应用程序。智能手机使用较最多的操作系统有HarmonyOS、Android、iOS等。163.1.5智能手机操作系统概述

1.

HarmonyOSHarmonyOS（即鸿蒙操作系统）是华为公司耗时10年开发的一款基于微内核、面向5G物联网、面向全场景的性能优秀的操作系统。HarmonyOS能为基于安卓生态开发的应用程序提供平稳迁移，即在安卓平台下开发的应用软件能够在鸿蒙操作系统平台上很好的安装与运行。173.1.5智能手机操作系统概述

2.AndroidAndroid英文原意为“机器人”，中文名为安卓。And