第二章 操作系统 Nanjing University of Information Science & Technology, Dept. Computer Science

本章要求  熟悉操作系统基础知识  了解各操作系统的特点  熟悉文件与文件系统

主要内容 2.1 操作系统基本知识2.1 操作系统基本知识 2.2 常用操作系统2.2 常用操作系统 2.3 网络操作系统2.3 网络操作系统 2.4 文件与文件系统2.4 文件与文件系统

软件系统 系统软件 实用程序 诊断程序 排错程序等 操作系统 Windows Unix Linux 语言处理程序 C Pascal VB 应用软件 系统软件： 控制和维护计算机的正常运行, 管理计算机的各种资源，以满足应 用软件的需要。 应用软件： 完成一个特定的任务，在系统 软件的支持下，才能运行。 软件包括了使计算机运行 所需的各种程序、数据及 其有关的文档资料。

应 用 软 件 操 作 系 统 硬件 数据库管理系统 网络与通信软件 实用程序与工具软件 语言处理程序 人们通过为 硬件逐层地添 加各类系统软 件与应用软件 后，才能形成 一个供用户使 用的功能丰富 而界面友善的 计算机应用系 统

2.1 操作系统基本知识 – 操作系统（ Operating System ，简称 OS ） 是有效管理和控制计算机系统的各种资源， 协调计算机各部件的工作，合理地组织计算 机的工作流程，提供友好的用户界面以方便 用户使用计算机系统的一种系统软件。 操作系统概念有两层含义： – 资源管理 – 方便用户的服务，是用户和计算机的接口

操作系统分类 APPLEAPPLE IBM 操作系统操作系统 操作系统操作系统 按任 务数 按任 务数 图形用户界面操作系统 命令行界面操作系统 多用户操作系统 单用户操作系统 多任务操作系统 单任务操作系统 分时操作系统 批处理系统 实时操作系统 网络操作系统 按用户 界面 按用 户数 按用 户数 按系统 功能

2.1.1 操作系统的形成 – （ 1 ）手工操作阶段 – 这个阶段基本采用人工操作，用户独占计算 机、 CPU 等待人工操作。 – （ 2 ）批处理阶段 – 这个阶段采用联机批处理系统和脱机批处理 系统。

操作系统的形成 – （ 3 ）管理程序阶段 – 这个阶段在管理计算机内部资源的程序控制下，通 过中断通信使外部设备和处理机尽可能地并行工作。 – （ 4 ）多道程序系统阶段 – 这个阶段采用并发程序设计技术，在计算机内存中 同时存放几道相互独立的程序，多道程序在处理机 上交替执行，在宏观上多道程序并行执行。

2.1.2 操作系统的发展 批处理操作系统 (Batch Process Operating System) 分时操作系统 (Time Sharing Operating System) 实时操作系统 (Real Time Operating System) 网络操作系统

2.1.3 操作系统的特征 现代操作系统具有以下四个主要特征 –1) 并发性（ Concurrence ）：指两个或者多个事件 在同一时间间隔内发生。 –2) 共享性 (Sharing) ：指多个用户或用户程序共同用 某个系统资源。资源共享有互斥共享与同时共享两 种。 –3 ）虚拟性 (Virtual) ：指将一个物理实体映射为若干 个逻辑对应物。 –4 ）不确定性（ Non deter ministic ）：指在操作系统 控制下多道作业的执行顺序和每个作业的执行时间 是不确定的。

2.1.3 操作系统的基本功能 –1 ）处理机管理：实现进程的控制、同步、通信和 调度。 –2 ）内存管理：负责内存的分配、保护和扩充及地 址变换。 –3 ）设备管理：实现设备分配、缓冲管理及设备虚 拟。 –4 ）文件管理：实现对文件的存储空间、目录、读 / 写等的管理。 –5 ）作业管理：对作业进行调度和控制。

2.2 常用操作系统 DOS 操作系统 Windows 操作系统 UNIX 操作系统 Linux 操作系统

2.2.1 DOS 操作系统 DOS 的全称是磁盘操作系统（ Disk Operating System ）。 DOS 操作系统的主要功能是设备管理和 文件管理。

DOS 的特点 –DOS 是一种单用户、单任务磁盘操作系统。 –DOS 是一种字符界面的操作系统。 –DOS 负责管理系统资源，添加硬件需要安装 相应的驱动程序。这一点与 Windows 支持的 即插即用功能有较大差距。

2.2.2 Windows 操作系统 Windows 是美国微软公司推出的一个运 行在微型机上的图形界面操作系统。 Windows 的开发是微型机操作系统发展 史上的一个里程碑。 1990 年 5 月，首次推 出成熟版 Windows3.0 后发展迅速，经历 了 Windows 3.x 、 Windows 95 、 Windows NT 、 Windows 2000 、 Windows XP 、 Windows 2003 、 Windows Vista 。

Windows 操作系统的特点 –1 ）单或多用户、多任务的操作系统。 –2) 图形化的人机交互界面。 –3) 提供了强大的设备管理功能 –4) 它实现了与 Internet 的完美结合。 –5) 丰富的管理工具和应用程序。

2.2.3 UNIX 操作系统 UNIX 操作系统起源于美国 AT&T 贝尔实 验室； 1970 年贝尔实验室的 Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 用汇编语言在 PDP/7 计算 机上开发了一个短小精悍的分时多用户 操作系统，取名为 UNIX 。从 1971 年到至 今不断改版。

UNIX 操作系统的特点 –1 ） UNIX 是一种多用户、多任务分时系统操 作系统。 –2 ） UNIX 短小精悍，简洁有效。 –3 ） UNIX 具有很好可移植性。 –4 ） UNIX 具有良好的开放性。 –5 ） UNIX 具有网络功能。

2.2.4 Linux 操作系统 –Linux 操作系统是 Unix 操作系统在微机上的 实现，它最早于 1991 年开发出来，整个操作 系统的设计是开放源代码，与 Unix 兼容； – （ 1 ） Linux 是一个完全多任务、多用户的操 作操作系统，同时融合了网络操作系统的功 能。 – （ 2 ） Linux 可以支持各种类型的文件系统。

Linux 操作系统特点 – （ 3 ） Linux 提供了 TCP/IP 网络协议的完备 实现，支持多种以太网卡及个人电脑的接口。 – （ 4 ） Linux 支持字符和图形两种界面。 – （ 5 ） Linux 也支持对设备的即插即用，但 不如 Windows 对此功能的支持强大。

2.3 网络操作系统 网络操作系统是具有网络功能的操作系 统。它除了具有通用操作系统的功能外， 还具有网络的支持功能，能管理整个网 络的资源。 网络操作系统主要有三大阵营： NetWare 、 Windows NT(New Technology) 和 UNIX 。

2.4 文件与文件系统 用户把信息组织成文件，由操作系统统 一管理，用户可不必考虑文件存储在哪 里、怎样组织输入输出等工作，操作系 统为用户提供 “ 按名存取 ” 功能。

2.4.1 文件与文件系统基本概念 文件是存储在某种存储介质上的具有标 识名的信息的集合。在计算机系统中， 所有的程序和数据都是以文件的形式存 放在计算机的外存储器上。 在操作系统中，负责管理和存取文件信 息的部分称为文件系统或信息管理系统。

文件 – 文件是按名存取 – 文件基本属性 1) 文件名 ： 文件名. 扩展名 2) 文件类型：文件的扩展名表示文件的类型 3) 文件属性

文件名 – 不能出现： \ / : * ? " | – 通配符： ? 代表任意一个字符 * 代表任意一个字符串 – 最后一个 “.” 后的字符串是扩展名 例如： report.sales.total plan.1996

文件类型 文件的扩展名表示文件的类型。 文件类型扩展名说 明 可执行程序 EXE 、 COM 可执行程序文件 源程序文件 C 、 CPP 、 BAS 程序设计语言的源程序文件 Office 文档 DOC 、 XLS 、 PPT Word 、 Excel 、 Powerpoint 创建的文 档 流媒体文件 WMV 、 RM 、 QT 能通过 Internet 播放的流式媒体文件 压缩文件 ZIP 、 RAR 压缩文件 图像文件 BMP 、 JPG 、 GIF 不同格式的图像文件 音频文件 WAV 、 MP3 、 MID 不同格式的声音文件 网页文件 HTM 、 ASP 前者是静态的，后者是动态的

文件属性 常见的文件属性有： 只读：设置为只读属性的文件只能读，不能 修改或删除，起保护作用。 隐藏：具有隐藏属性的文件在一般的情况下 是不显示的。 存档：任何一个新创建或修改的文件都有存 档属性。

目录结构 磁盘分区 硬盘划分成几个逻辑上独立的区域，这些磁 盘分区被称为卷。 硬盘分区目的： – 便于管理磁盘上的众多文件 – 安装不同的系统，如 Windows XP 、 Linux 等

目录结构 文 件 夹：保存文件的最佳位置。 为了有效地管理和使用文件，大多数的 文件系统允许用户在根目录下建立子目 录，在子目录下再建立子目录，也就是 将目录结构构建成树状结构，然后让用 户将文件分门别类地存放在不同的目录 中。

目录路径  绝对路径：从根目录开始，依序到该文 件之前的名称。  相对路径：从当前目录开始到某个文件 之前的名称。

树型结构

树状目录结构 \ 根目录 Windows User1 System32 Notepad.exe Test.doc Data.mdb Mspaint.exe Explorer.exe 绝对路径 C:\Windows\System32\Notepad.exe C:\User\Test.doc 相对路径 （当前目录为 System32 ）..\...\User\Data.mdb \ 表示根目录 与分隔符.. 上一级目录

习题 1 ．什么是操作系统？有哪些主要功能？ 2 ．说明操作系统与硬件、软件之间的关 系。 3 ． 请例举几种常见的操作系统。 4 ． 什么是文件？ 5 ． 什么是文件系统？