計(jì)算機(jī)組成與操作系統(tǒng)任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)的組成和操作系統(tǒng)的基本知識請?jiān)诖溯斎肽臉?biāo)題第一部分計(jì)算機(jī)的組成

想想我們平時(shí)用計(jì)算機(jī)做些什么呢聽音樂做動(dòng)畫看電影處理圖片查資料聊天翻譯購物既然計(jì)算機(jī)能做這么多的事情，那么它工作的基礎(chǔ)是什么呢？計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的工作基礎(chǔ)第四塊中央處理器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備硬件中央處理器——CPU

Intel賽揚(yáng)42.0G正面和背面圖AMDAthlonXP2800+處理器CPU就是中央處理器，是負(fù)責(zé)運(yùn)算和控制的控制中心，是電腦的關(guān)鍵部件，相當(dāng)于人的大腦一樣。存儲器內(nèi)存外存單位換算存儲器是用來存儲信息的。內(nèi)存也叫主存儲器，由集成電路芯片組成，安裝在計(jì)算機(jī)的主板上，分為只讀存儲器（ＲＯＭ）和隨機(jī)存儲器（ＲＡＭ）。存儲的數(shù)據(jù)來源對信息的操作權(quán)限斷電后信息情況RAM隨時(shí)存儲計(jì)算機(jī)中正在進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)允許被讀取,還允許被修改RAM中的信息將全部丟失ROM存儲的信息由計(jì)算機(jī)廠家確定只能讀取,不能修改ROM中的信息不會丟失。外存用于存放長期保存的程序和數(shù)據(jù)等信息。常用的外存有:軟磁盤、光盤、U盤、硬磁盤。硬盤優(yōu)盤光盤存儲容量：基本單位是字節(jié)（Byte）,一個(gè)字節(jié)由八位二進(jìn)制數(shù)（Bit）組成。為了表示方便，還有千字節(jié)（KB）、兆字節(jié)（MB）、千兆字節(jié)（GB）。

換算關(guān)系：1KB=210B=1024B

1MB=210KB=1024KB

1GB=210MB=1024MB輸入設(shè)備：計(jì)算機(jī)用來獲取信息，是用來人機(jī)交互的重要工具。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆。輸出設(shè)備：用來輸出計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果。常見的輸出設(shè)備有：顯示器、打印機(jī)、投影、繪圖儀。打印機(jī)繪圖儀掃描儀系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件軟件計(jì)算機(jī)軟件:是計(jì)算機(jī)使用的程序、供程序用的數(shù)據(jù)以及相關(guān)文擋資料的集合。系統(tǒng)軟件:系統(tǒng)軟件是一種綜合管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源,為用戶提供工作環(huán)境和開發(fā)工具的大型軟件。操作系統(tǒng)就是常用的系統(tǒng)軟件，如：DOS、Windows、Unix、Linux

應(yīng)用軟件是計(jì)算機(jī)用戶為了解決某些具體問題而編制的軟件。常用的應(yīng)用軟件：音樂：酷狗、千千靜聽視頻：暴風(fēng)影音、百度影音殺毒：360安全衛(wèi)士、360殺毒辦公：WPS、MicrosoftOffice下載：迅雷、快車聊天：QQ、飛信瀏覽器：360瀏覽器、InternetExplorer圖形圖像：photoshop、美圖秀秀1．硬件是軟件的物資基礎(chǔ)，沒有硬件系統(tǒng)，軟件就無法運(yùn)行。2．軟件是硬件功能的完善和擴(kuò)充，計(jì)算機(jī)的硬件只有與軟件結(jié)合，才能發(fā)揮它的功能。3．硬件和軟件相互補(bǔ)充、相互滲透、相互促進(jìn)。計(jì)算機(jī)軟件與硬件的相互關(guān)系知識總結(jié)：計(jì)算機(jī)硬件軟件中央處理器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件CPU硬盤內(nèi)存鍵盤鼠標(biāo)顯示器打印機(jī)WindowXPWordQQ

知識總結(jié)第二題1G=()MB=()KB=()B第三題既能被修改又能讀取的是______,只能讀取不能修改的是_______.第四題顯示器屬于______設(shè)備，鍵盤屬于______設(shè)備。第一題計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為_______和_______兩部分。下一頁

答案第二題1G=(210)MB=(220)KB=(230

)B第三題既能被修改又能讀取的是RAM_,只能讀取不能修改的是_ROM_第四題顯示器屬于__輸出_設(shè)備，鍵盤屬于_輸入_設(shè)備。第一題計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為_硬件__和__軟件___兩部分。下一頁

答案第六題軟件可以分為______和______兩類。第七題Windows操作系統(tǒng)屬于_______軟件.第八題暴風(fēng)影音屬于______軟件。第五題中央處理器屬于計(jì)算機(jī)_______（硬件\軟件）結(jié)束

答案第六題軟件可以分為_系統(tǒng)軟件_和_應(yīng)用軟件_兩類。第七題Windows操作系統(tǒng)屬于__系統(tǒng)_軟件.第八題暴風(fēng)影音屬于___應(yīng)用___軟件。第五題中央處理器屬于計(jì)算機(jī)_硬件__（硬件\軟件）結(jié)束

答案課堂任務(wù)1總價(jià)3000元，請大家組裝一臺電腦，以表格的形式列出購買的配件以及型號、單價(jià)等。時(shí)間：15分鐘請?jiān)诖溯斎肽奈谋?。課堂任務(wù)2請大家以小組為單位，繪制學(xué)習(xí)海報(bào)，內(nèi)容是計(jì)算機(jī)的組成。海報(bào)主要以畫圖+文字的方式展示時(shí)間：20分鐘請?jiān)诖溯斎肽臉?biāo)題第二部分操作系統(tǒng)的基本知識操作系統(tǒng)●操作系統(tǒng)的定義--------------操作系統(tǒng)是什么？●操作系統(tǒng)的形成--------------為什么要操作系統(tǒng)？●操作系統(tǒng)的特征--------------操作系統(tǒng)怎么樣？●操作系統(tǒng)的功能--------------操作系統(tǒng)能干什么？●操作系統(tǒng)的分類--------------操作系統(tǒng)有哪些？2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論29DOSLINUXWINDOWSTURBO-CWORDUNIXTURBO-ASMVIPC/M

OS/2FreeBSD你知道下列哪些是操作系統(tǒng)嗎?2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論30目前常見操作系統(tǒng)微軟：Windows系列（以前MS-DOS）UNIX：Solaris,AIX,HPUX,SVR4,BSD,自由軟件：Linux,freeBSD,MinixIBM:

AIX,zOS(OS/390),OS/2,OS/4000,PCDOS其他：MacOS,NetWare,……2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論31你用過的操作系統(tǒng)能做什么?各種命令：dircopydelformat啟動(dòng)、結(jié)束用戶程序系統(tǒng)調(diào)用：例如INT指令WINDOWS、UNIX等提供多任務(wù)或多用戶環(huán)境

操作系統(tǒng)為你完成所有“硬件相關(guān)、應(yīng)用無關(guān)”的工作，以給你方便、效率、安全2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論32硬件相關(guān)、應(yīng)用無關(guān)涉及物理地址、設(shè)備接口寄存器、設(shè)備接口緩沖區(qū)代碼量大，需硬件知識、需隨硬件的變化而變化提供所有應(yīng)用、用戶共需的東西與應(yīng)用無直接關(guān)系2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論33你知道操作系統(tǒng)不能做什么? 不做天氣預(yù)報(bào) 不做房屋設(shè)計(jì) 不是編譯程序 總之，操作系統(tǒng)不直接解決最終具體應(yīng)用問題，也不負(fù)責(zé)編譯源程序...2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論34操作系統(tǒng)如何工作OS的第1個(gè)工作：啟動(dòng)和結(jié)束程序OS的第2個(gè)工作：用戶程序?qū)S的調(diào)用OS的第3個(gè)工作：為常用操作提供程序OS的第4個(gè)工作：解決效率和安全問題資源管理的觀點(diǎn)用戶的觀點(diǎn)●操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)的軟、硬件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，以及方便用戶的程序集合。本質(zhì)312●操作系統(tǒng)是配置在計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件，是對硬件系統(tǒng)的第一次擴(kuò)充。機(jī)器擴(kuò)充的觀點(diǎn)1。操作系統(tǒng)的定義2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論36財(cái)務(wù)系統(tǒng)航空訂票上網(wǎng)瀏覽電子商務(wù)科學(xué)計(jì)算(應(yīng)用軟件)編譯程序匯編程序數(shù)據(jù)庫(支撐軟件)操作系統(tǒng)(系統(tǒng)軟件)操作系統(tǒng)(系統(tǒng)軟件)計(jì)算機(jī)硬件………用戶n用戶4用戶3用戶2用戶1實(shí)用程序1946年第一代計(jì)算機(jī)上沒有操作系統(tǒng)1958年第二代計(jì)算機(jī)上有了監(jiān)控系統(tǒng)1964年第三代計(jì)算機(jī)上操作系統(tǒng)得到極大發(fā)展1974年第四代計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)向多元化方向發(fā)展

Development2.操作系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展

在第一代計(jì)算機(jī)上沒有操作系統(tǒng)，對計(jì)算機(jī)的操作完全是人工操作方式，這種人工操作方式有兩個(gè)缺點(diǎn)：●

用戶完全獨(dú)占計(jì)算機(jī)。也就是說，計(jì)算機(jī)的全部資源只供一個(gè)用戶使用。●計(jì)算機(jī)等待人工操作。當(dāng)用戶操作時(shí)計(jì)算機(jī)要等待，CPU空閑。人工操作監(jiān)控系統(tǒng)●第二代計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)和工程計(jì)算，程序大多用FORTRAN語言書寫，該語言適用于作數(shù)值運(yùn)算，當(dāng)時(shí)主機(jī)上用的控制程序稱之為監(jiān)控程序（Monitor），其功能相對比較簡單，監(jiān)控程序是操作系統(tǒng)的雛形?！衩摍C(jī)輸入/輸出技術(shù)●程序和數(shù)據(jù)的輸入都不是在主機(jī)的控制之下，而是在一臺專門作輸入/輸出的計(jì)算機(jī)的控制之下進(jìn)行，或者說，輸入/輸出工作是在脫離主機(jī)的情況之下進(jìn)行的，故稱為脫機(jī)輸入/輸出（OffLineI/O），如圖所示。單道程序運(yùn)行情況多道程序運(yùn)行情況多道程序設(shè)計(jì)2024/8/842練習(xí)：

在單CPU和兩臺I/O（I1,I2）設(shè)備的多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下，同時(shí)投入三個(gè)作業(yè)運(yùn)行。它們的執(zhí)行軌跡如下：Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms)Job2：I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms)Job3：CPU(30ms)、I1(20ms)如果CPU、I1和I2都能并行工作，優(yōu)先級從高到低為Job1、Job2和Job3，優(yōu)先級高的作業(yè)可以搶占優(yōu)先級低的作業(yè)的CPU。求：每個(gè)作業(yè)從投入到完成分別所需的時(shí)間。

Job1從投入到運(yùn)行完成需80ms，Job2從投入到運(yùn)行完成需90ms，Job3從投入到運(yùn)行完成需90ms；●隨著大規(guī)模集成電路（在每平方厘米的芯片上集成數(shù)千個(gè)晶體管）的發(fā)展，計(jì)算機(jī)向著微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展?！駛€(gè)人計(jì)算機(jī)的時(shí)代到來了?！駛€(gè)人計(jì)算機(jī)連接成了網(wǎng)絡(luò)。因此運(yùn)行其上的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)就開始崛起。多元化發(fā)展3.操作系統(tǒng)的特征也稱隨機(jī)性，是指系統(tǒng)中各種事件的發(fā)生順序是不確定的。不確定并發(fā)兩個(gè)或兩個(gè)以上的事物在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生共享系統(tǒng)中的軟、硬件資源在其上的供多個(gè)程序共同享用

●互斥共享——某時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問，該進(jìn)程訪問完了，別人才可訪問。如：打印機(jī)

●同時(shí)訪問——某時(shí)間段內(nèi)，允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問。如：磁盤。虛擬通過某種技術(shù)手段把一個(gè)物理上的實(shí)體，變成多個(gè)邏輯上的對應(yīng)物2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論454.操作系統(tǒng)的功能——有哪些基本內(nèi)容？知識點(diǎn)有哪些？對內(nèi)是“管理員”，對外是“服務(wù)員”1．OS作為用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口用戶在OS幫助下，能夠方便、快捷、安全、可靠地操縱計(jì)算機(jī)硬件和運(yùn)行自己的程序。2024/8/8第一章操作系統(tǒng)引論46圖1-1

OS作為接口的示意圖

2024/8/8第一章操作系統(tǒng)引論47(1)命令方式。這是指由OS提供了一組聯(lián)機(jī)命令接口，以允許用戶通過鍵盤輸入有關(guān)命令來取得操作系統(tǒng)的服務(wù)，并控制用戶程序的運(yùn)行。(2)系統(tǒng)調(diào)用方式。OS提供了一組系統(tǒng)調(diào)用，用戶可在自己的應(yīng)用程序中通過相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用，來實(shí)現(xiàn)與操作系統(tǒng)的通信，并取得它的服務(wù)。(3)圖形、窗口方式。這是當(dāng)前使用最為方便、最為廣泛的接口，它允許用戶通過屏幕上的窗口和圖標(biāo)來實(shí)現(xiàn)與操作系統(tǒng)的通信，并取得它的服務(wù)。2024/8/8第一章操作系統(tǒng)引論48

2．OS作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，歸納起來可將資源分為四類：處理器、存儲器、I/O設(shè)備以及信息(數(shù)據(jù)和程序)。相應(yīng)地，OS的主要功能也正是針對這四類資源進(jìn)行有效的管理，即：處理機(jī)管理，用于分配和控制處理機(jī)；存儲器管理，主要負(fù)責(zé)內(nèi)存的分配與回收；I/O設(shè)備管理，負(fù)責(zé)I/O設(shè)備的分配與操縱；文件管理，負(fù)責(zé)文件的存取、共享和保護(hù)?？梢?，OS的確是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者。4.操作系統(tǒng)的功能創(chuàng)意存儲管理制作圖片處理機(jī)管理制作動(dòng)畫設(shè)備管理制作聲音信息管理編制程序用戶接口顯示器鍵盤CD-ROM外存儲器音響設(shè)備鼠標(biāo)內(nèi)存儲器中央處理器●對處理機(jī)的分配和運(yùn)行實(shí)施有效管理?！裨诙嗟莱绦颦h(huán)境下，處理機(jī)的分配和運(yùn)行以進(jìn)程為單位，因此對處理機(jī)的管理即對進(jìn)程的管理?！?/p>

任務(wù)●進(jìn)程控制●進(jìn)程同步●進(jìn)程通信●進(jìn)程調(diào)度●

功能制作圖片進(jìn)程管理●方便用戶使用內(nèi)存●提高內(nèi)存的利用率●從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存●

任務(wù)●內(nèi)存分配●地址映射●內(nèi)存保護(hù)●內(nèi)存擴(kuò)充●

功能創(chuàng)意存儲管理制作動(dòng)畫設(shè)備管理●完成用戶程序請求的I/O操作，為用戶程序分配I/O設(shè)備●提高外部設(shè)備的利用●盡可能地提高輸入/輸出的速度●方便用戶使用外部設(shè)備●

任務(wù)●設(shè)備分配●設(shè)備控制●設(shè)備無關(guān)性●

功能●大量的信息以文件的形式放在外存，對信息的管理也就是對文件的管理

●

任務(wù)制作聲音●文件存儲空間的管理●目錄管理●文件的讀、寫管理●文件的存取控制●

功能文件管理編制程序操作系統(tǒng)接口●聯(lián)機(jī)命令接口●脫機(jī)命令接口●圖形用戶界面（命令接口的改版）●

命令接口●

程序接口●也稱系統(tǒng)調(diào)用5.操作系統(tǒng)類型成熟的發(fā)展中的●批處理系統(tǒng)●分時(shí)系統(tǒng)●實(shí)時(shí)系統(tǒng)●微機(jī)操作系統(tǒng)●多處理機(jī)操作系統(tǒng)

●網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

●分布式操作系統(tǒng)DevelopingDeveloped●嵌入式操作系統(tǒng)批處理系統(tǒng)單道●內(nèi)存中僅放一道作業(yè)●作業(yè)的完成順序與進(jìn)駐內(nèi)存的順序相關(guān)多道●內(nèi)存中放多道作業(yè)●作業(yè)的完成順序與進(jìn)駐內(nèi)存的順序無嚴(yán)格對應(yīng)關(guān)系●資源利用率高●系統(tǒng)吞吐量大●

優(yōu)點(diǎn)●平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長●無交互能力●

缺點(diǎn)批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)分時(shí)系統(tǒng)

允許多個(gè)終端用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，在這樣的系統(tǒng)中，用戶感覺不到其他用戶的存在，好象獨(dú)占計(jì)算機(jī)一樣?！袢N典型的實(shí)時(shí)系統(tǒng):過程控制系統(tǒng)(生產(chǎn)過程控制);信息查詢系統(tǒng)(情報(bào)檢索)；事務(wù)處理系統(tǒng)(銀行業(yè)務(wù))

對外部輸入的信息，實(shí)時(shí)系統(tǒng)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)處理完畢并作出反應(yīng)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)●CP/M操作系統(tǒng)●MS-DOS

操作系統(tǒng)●OS/2

操作系統(tǒng)●

UNIX

操作系統(tǒng)●Linux

操作系統(tǒng)●Windows

操作系統(tǒng)………..微機(jī)操作系統(tǒng)2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論61（1）新一代微機(jī)操作系統(tǒng)新一代微機(jī)操作系統(tǒng)具有以下功能：GUI、多用戶和多任務(wù)、虛擬存儲管理、網(wǎng)絡(luò)通信支持、數(shù)據(jù)庫支持、多媒體支持、應(yīng)用編程支持API具有以下特點(diǎn)：

1）開放性

2）通用性

3）高性能

4）采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論62（2）并行操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用每前進(jìn)一步都要求增加計(jì)算機(jī)的處理能力。為達(dá)到極高性能，除提高元器件速度外，必須改進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這主要采用增加同一時(shí)間間隔內(nèi)的操作數(shù)量，通過并行處理技術(shù)，研究并行計(jì)算機(jī)。2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論63（3）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)A、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的模式a.客戶/服務(wù)器模式（Client/Server）b.對等模式（Peer-to-Peer）B、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)該具有的功能a.網(wǎng)絡(luò)通信b.資源管理c.網(wǎng)絡(luò)管理d.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)2024/8/8第一章操作系統(tǒng)概論64（4）分布式操作系統(tǒng)在以往的系統(tǒng)