信息技术 第一册（五年制高职）教案 任务 1.5 使用操作系统

.5.1操作系统的主要功能操作系统是一种管理计算机硬件和其他软件的一种程序。它有五大主要功能，分别是：存储器管理、处理器管理、文件管理、设备管理和作业管理。1.处理器管理处理器管理最基本的功能是处理中断事件。处理器只能发现中断事件并产生中断而不能进行处理。配置了操作系统后，就可对各种事件进行处理。处理器管理的另一功能是处理器调度。处理器可能是一个，也可能是多个，不同类型的操作系统将针对不同情况采取不同的调度策略。2.存储器管理存储器管理主要是指针对内存储器的管理。主要任务是：分配内存空间，保证各作业占用的存储空间不发生矛盾，并使各作业在自己所属存储区中不互相干扰。3.作业管理每个用户请求计算机系统完成的一个独立的操作称为作业。作业管理是用户提交的诸多作业进行管理，包括作业的组织、控制、和调度等，尽可能高效地利用整个系统的资源。4.设备管理设备管理是指负责管理各类外围设备（简称外设），包括分配、启动和故障处理等。主要任务是：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。当用户的程序运行到要使用某外设时，由操作系统负责驱动外设。操作系统还具有处理外设中断请求的能力。操作系统中设备管理的功能（1）缓冲管理。为达到缓解CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾，达到提高CPU和I/O设备利用率，提高系统吞吐量的目的，许多操作系统通过设置缓冲区的办法来实现。（2）设备分配。设备分配的基本任务是根据用户的I/O请求，为他们分配所需的设备。如果在I/O设备和CPU之间还存在设备控制器和通道，则还需为分配出去的设备分配相应的控制器和通道。（3）设备处理。设备处理程序又称设备驱动程序。其基本任务是实现CPU和设备控制器之间的通信。（4）设备独立性和虚拟设备。用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设备无关5.文件管理文件管理是指操作系统对信息资源的管理。在操作系统中，将负责存取的管理信息的部分称为文件系统。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。操作系统一般都提供功能较强的文件系统，有的还提供数据库系统来实现信息的管理工作。1.5.2主流操作系统的类型及特点根据运行的环境，操作系统可以分为桌面操作系统，移动终端操作系统，服务器操作系统等。1.桌面操作系统台式计算机、笔记本电脑一般运行桌面操作系统。除了熟知的Windows操作系统，还有Linux操作系统、Mac操作系统、Unix操作系统等。（1）Windows操作系统。具有面向对象的图形用户界面、程序执行窗口化、多任务并行操作、支持长文件名，简单易学等特点。通过运行“命令提示符”或“mcd.exe”命令，可以进入“命令提示符”窗口运行命令。当前最新版本是Windows11。（2）Linux操作系统。是一种免费使用和自由传播，多用户、多任务的操作系统。Linux向用户提供了图形界面与命令行界面，且能在两者间进行切换。在Linux开放源代码基础上，产生了RedHatLinux、UbuntuLinux、DebianLinux、Ubuntu等发行版本。国内还研发了统信UOS、麒麟系统、中兴新支点、深度等操作系统。（3）Mac操作系统。是一款图形界面操作系统，完全没有命令行模式；系统采用了全屏幕窗口模式，一切应用程序均可以在全屏模式下运行。运行在特定系列电脑上，一般不能安装在普通个人计算机上。新的MacOSX最底层建基于Unix基础，最新版本是MacOS13。（4）Unix操作系统。具有可靠性高、开放性好等特点，能够同时运行多进程，支持用户之间共享数据。2.移动终端操作系统用于智能手机和平板电脑等移动终端的操作系统主要有安卓、IOS和鸿蒙等。3.服务器操作系统服务器操作系统主要包括WindowsServer、Unix、Linux等系列，另外NetWare在某些特定的行业中还在使用。我国基于Linux研发了多款服务器操作系统。1.5.3我国国产主流操作系统的发展操作系统国产化是软件国产化的根本保障，是软件行业必须攻克的阵地。操作系统在信息技术国产化中起着承上启下的重要作用，承接上层软件生态和底层硬件资源。在我国，国产操作系统正在从“可用”走向“好用”。经过30多年的发展，国产操作系统已经应用于银河、天河计算机，大飞机、大船、嫦娥工程等重要项目，应用于党政、金融能源领域、企事业和商业单位中，有力地支撑着信息化和现代化事业的发展。在计算机领域，我国的自主操作系统数量众多，主要是基于Linux的定制化系统，界面设计上融合了Windows的特点，比较著名的有统信UOS、深度科技deepin、麒麟系统等。统信UOS基于Linux内核研发，同源异构支持全系列CPU架构，提供高效简洁的人机交互、美观易用的桌面应用与安全稳定的系统服务。包括专业版、家庭版、教育版。深度操作系统（deepin）是基于Linux内核，以桌面应用为主的开源GNU/Linux操作系统，支持笔记本、台式机和一体机。中标麒麟操作系统采用强化的Linux内核，分成桌面版、通用版、高级版和安全版等，满足不同客户的要求，已经广泛地使用在能源、金融、交通、政府、央企等行业领域。1.5.4主流操作系统的用户界面用户界面（UI）又称人机界面，是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介。操作系统的用户界面主要有命令行界面和图形用户界面两种类型。早期操作系统采用的是命令行界面，需要通过输入字符组成的命令来完成各种操作。Windows、Mac操作系统出现后，图形用户界面成为主流。图形用户界面具有友好的操作环境，窗口系统可以提供友好的、菜单驱动的、具有图形功能的用户界面。每个窗口都由标题、菜单、控制按钮、滚动条、边框等元素组成。用户可以方便地使用鼠标打开和关闭窗口，通过操作窗口组成部件来实现窗口的移动、尺寸改变和多窗口的布局。用户通过窗口实施各种上机操作，进行人机交互。由于所有窗口具有统一的风格和相似的操作方式，用户只要领会一种系统的窗口操作要领，便可触类旁通。最大化按钮最小化按钮最大化按钮最小化按钮开始菜单桌面导航窗格窗口搜索框窗口选项卡窗口标题栏关闭按钮任务栏任务栏快捷图标桌面快捷图标开始菜单桌面导航窗格窗口搜索框窗口选项卡窗口标题栏关闭按钮任务栏任务栏快捷图标桌面快捷图标图1桌面及窗口的组成元素名称对话框标题栏下拉列表框复选框按钮单选框选项卡关闭按钮对话框标题栏下拉列表框复选框按钮单选框选项卡关闭按钮图2对话框的组成元素名称1.5.5主流操作系统的基本操作和基本设置操作系统是处于信息技术设备底层硬件与用户之间的系统程序，是两者沟通的桥梁，用户通过操作系统的图形用户界面，以鼠标、键盘、触摸屏等方式输入指令，从而通过完成基本操作和基本设置，实现各种复杂的任务。1.主流操作系统的基本操作在使用图形用户界面的操作系统时，鼠标、键盘和多点触控屏幕是最常用的输入设备。鼠标的操作指令主要有指向、单击、双击、右击、拖动、滚动等。触控屏的操作指令主要有点击、点住、拖动、双击、滑动、缩放等。键盘的操作指令主要有输入字符和数字、输入特定意义的快捷指令等。在一些的操作系统中，还可以使用语音、动作等进行操作。2.主流操作系统的基本设置在使用计算机、平板或手机的操作系统时，可以点击“设置”或“控制中心”按钮，从而对系统的功能和属性进行设置。在Windows10操作系统中，打开“开始”菜单，单击左侧边栏的齿轮形按钮“设置”，就进入了“Windows设置”界面。图1“Windows设置”界面在国产的统信UOS系统中，点击左下角的“启动器”，单击“控制中心”按钮，即可进入对应的界面。图2统信UOS系统“设置”界面鸿蒙系统鸿蒙系统（HarmonyOS），是由华为公司自主研发的一款全新的面向全场景的分布式操作系统，创造一个超级虚拟终端互联的世界，将人、设备、场景有机地联系在一起，将消费者在全场景生活中接触的多种智能终端实现极速发现、极速连接、硬件互助、资源共享，用合适的设备提供场景体验。1.发展历程2012年，华为开始规划自有操作系统“鸿蒙”。2019年8月9日，举行华为开发者大会，正式发布的操作系统HarmonyOS。2020年9月10日，华为鸿蒙系统升级至HarmonyOS2.0版本。2022年7月27日，HarmonyOS3.0系统正式发布。新版本带来六大升级体验，包括超级终端、鸿蒙智联、万能卡片、流畅性能、隐私安全、信息无障碍。2.系统特点（1）分散式架构首度用于终端OS，实现跨终端电子设备无缝配合。鸿蒙OS的“分散式OS架构”和“分布式软总线技术”透过公共通信平台、分散式资料管理，分散式能力调度和虚拟外设等四大能力，最后可使消费者享受到强大的跨终端作业相互配合能力，进而带来的无缝体验。（2）确定时延引擎和高性能IPC（进程间通信）技术实现系统流畅运作。鸿蒙OS透过使用确定时延引擎和高性能IPC两大技术解决现有系统性能不足的问题。确定时延引擎可在执行指令前分配系统中指令执行优先顺序及时限进行调度处理，使应用程式回应时延降低25.7%。鸿蒙微内核结构小巧的特性可使IPC性能大大提升，进程通信效率较现有系统提升5倍。（3）基于微内核架构重塑终端设备安全可信。鸿蒙OS采用全新的微内核设计，拥有更强的安全特性和低时延等特点。鸿蒙OS将微内核技术应用于可信执行环境（TEE），通过形式化方法，从源头验证系统正确，无