了解计算机的组成和操作系统的基本知识PPT.ppt

课件标题内容,*,课件标题内容,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,课件标题内容,*,计算机组成与操作系统,任务,1,了解计算机的组成,和操作系统的基本知识,1,请在此输入您的标题,第一部分 计算机的组成,2,想想我们平时用计算机做些什么呢,3,听音乐,做动画,看电影,处理图片,4,查资料,聊天,翻译,购物,5,既然计算机能做这么多的,事情，那么它工作的基础,是什么呢？,6,计算机硬件系统,计算机软件系统,计算机的工作基础,7,第四块,中央处理器,存储器,输入设备,输出设备,硬件,8,中央处理器,CPU,Intel,赛扬,4 2.0G,正面和背面图,AMD Athlon,XP2800,+,处理器,CPU,就是中央处理器，是负责运算和控制的控制中心，,是电脑的关键部件，相当于人的大脑一样。,9,存储器,内存,外存,单位换算,存储器,是用来存储信息的。,10,内存,也叫主存储器，由集成电路 芯片组成，安装在计算机的,主板上，分为只读存储器（）和随机存储器（）。,存储的数据来源,对信息的操作权限,断电后信息情况,RAM,随时存储计算机中正在进行处理的数据,允许被读取,还允许被修改,RAM,中的信息将全部丢失,ROM,存储的信息由计算机厂家确定,只能读取,不能修改,ROM,中的信息不会丢失。,11,外存,用于存放长期保存的程序和数据等信息。,常用的外存有,:,软磁盘、光盘、,U,盘、硬磁盘。,硬盘,优盘,光盘,12,存储容量：基本单位是字节（,Byte,）,一个,字节由八位二进制数（,Bit,）组成。为了表示,方便，还有千字节（,KB,）、兆字节（,MB,）、,千兆字节（,GB,）。,换算关系：,1KB=2,10,B=1024B,1MB=2,10,KB=1024KB,1GB=2,10,MB=1024MB,13,输入设备,：计算机用来获取信息，是用来人机交互的重要,工具。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔。,输出设备,：用来输出计算机的计算结果。常见的输出设备,有：显示器、打印机、投影、绘图仪。,打印机,绘图仪,扫描仪,14,系统软件,应用软件,软件,计算机软件,:,是计算机使用的程序、供程序用,的数据以及相关文挡资料的集合。,15,系统软件,:,系统软件是一种综合管理计算机硬,件和软件资源,为用户提供工作环境和开发工具的大型软件。,操作系统就是常用的系统软件，如：,DOS,、,Windows,、,Unix,、,Linux,16,应用软件,是计算机用户为了解决某些具体问题,而编制的软件。,常用的应用软件：,音乐：酷狗、千千静听,视频：暴风影音、百度影音,杀毒：,360,安全卫士、,360,杀毒,办公：,WPS,、,Microsoft Office,下载：迅雷、快车,聊天：,QQ,、飞信,浏览器：,360,浏览器、,Internet Explorer,图形图像：,photo shop,、美图秀秀,17,1,硬件是软件的物资基础，没有硬件系统，软件就无法运行。,2,软件是硬件功能的完善和扩充，计算机的硬件只有与软件结合，才能发挥它的功能。,3,硬件和软件相互补充、相互渗透、相互促进。,计算机软件与硬件的,相互关系,18,知识总结：,计算机,硬件,软件,中央处理器,存储器,输入设备,输出设备,系统软件,应用软件,CPU,硬盘 内存,键盘 鼠标,显示器 打印机,Window XP,Word QQ,知识总结,19,第二题,1G=()MB=()KB=()B,第三题 既能被修改又能读取的是,_,只能读取不能修改的是,_.,第四题 显示器属于,_,设备，键盘属于,_,设备。,第一题 计算机系统分为,_,和,_,两部分。,下一页,答 案,20,第二题,1G=(,2,10,)MB=(,2,20,)KB=(,2,30,)B,第三题 既能被修改又能读取的是,RAM,_,只能读取不能修改的是,_,ROM,_,第四题 显示器属于,_,输出,_,设备，键盘属于,_,输入,_,设备。,第一题 计算机系统分为,_,硬件,_,和,_,软件,_,两部分。,下一页,答 案,21,第六题 软件可以分为,_,和,_,两类。,第七题,Windows,操作系统属于,_,软件,.,第八题 暴风影音属于,_,软件。,第五题 中央处理器属于计算机,_,（硬件,软件）,结 束,答 案,22,第六题 软件可以分为,_,系统软件,_,和,_,应用软件,_,两类。,第七题,Windows,操作系统属于,_,系统,_,软件,.,第八题 暴风影音属于,_,应用,_,软件。,第五题 中央处理器属于计算机,_,硬件,_,（硬件,软件）,结 束,答 案,23,课堂任务,1,总价,3000,元，请大家组装一台电脑，以表格的形式列出购买的配件以及型号、单价等。,时间：,15,分钟,24,请在此输入您的文本。,25,课堂任务,2,请大家以小组为单位，绘制学习海报，内容是,计算机的组成,。,海报主要以画图,+,文字的方式展示,时间：,20,分钟,26,请在此输入您的标题,第二部分 操作系统的基本知识,27,操作系统,操作系统的定义,-,操作系统是什么？,操作系统的形成,-,为什么要操作系统？,操作系统的特征,-,操作系统怎么样？,操作系统的功能,-,操作系统能干什么？,操作系统的分类,-,操作系统有哪些？,28,2,29,DOS,LINUX,WINDOWS,TURBO-C,WORD,UNIX,TURBO-ASM,VI,PC/M,OS/2,FreeBSD,你知道下列哪些是操作系统吗?,2,30,目前常见操作系统,微软：,Windows,系列（以前,MS-DOS）,UNIX：,Solaris,AIX,HP UX,SVR4,BSD,自由软件,：,Linux,freeBSD,Minix,IBM:,AIX,zOS(OS/390),OS/2,OS/4000,PC DOS,其他：,Mac OS,NetWare,2,31,你用过的操作系统能做什么?,各种命令：,dir copy del format,启动、结束用户程序,系统调用：例如,INT,指令,WINDOWS、UNIX,等提供多任务或多用户环境,操作系统为你完成所有,“,硬件相关、应用无关,”,的工作，以给你,方便、效率、安全,2,32,硬件相关、应用无关,涉及物理地址、设备接口寄存器、设备接口缓冲区代码量大，需硬件知识、需随硬件的变化而变化,提供所有应用、用户共需的东西,与应用无直接关系,2,33,你知道操作系统不能做什么?,不做天气预报,不做房屋设计,不是编译程序,总之，操作系统不直接解决最终具体应用问题，也不负责编译源程序.,2,34,操作系统如何工作,OS,的第1个工作：启动和结束程序,OS,的第2个工作：用户程序对,OS,的调用,OS,的第3个工作：为常用操作提供程序,OS,的第4个工作：解决效率和安全问题,资源管理的观点,用户的观点,操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源，,合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序集合,。,本质,3,1,2,操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，,是对硬件系统的第一次扩充。,机器扩充的观点,1,。操作系统的定义,35,2,36,财务系统,航空订票,上网浏览,电子商务,科学计算,(,应用软件,),编译程序,汇编程序,数据库,(,支撑软件,),操作系统,(,系统软件,),操作系统,(,系统软件,),计算机硬件,用户,n,用户,4,用户,3,用户,2,用户,1,实用程序,1946,年,第一代计算机上没有操作系统,1958,年,第二代计算机上有了监控系统,1964,年,第三代计算机上操作系统得到极大发展,1974,年,第四代计算机操作系统向多元化方向发展,Development,2.,操作系统的产生和发展,37,在第一代计算机上没有操作系统，对计算机的操作完全是人工操作方式，这种人工操作方式有两个缺点：,用户完全独占计算机。也就是说，计算机的全部资源只供一个用户使用。,计算机等待人工操作。当用户操作时计算机要等待，,CPU,空闲。,人工操作,38,监控系统,第二代计算机主要用于科学和工程计算，程序大多用,FORTRAN,语言书写，该语言适用于作数值运算，当时主机上用的控制程序称之为监控程序（,Monitor,），其功能相对比较简单，监控程序是操作系统的雏形。,39,脱机输入,/,输出技术,程序和数据的输入都不是在主机的控制之下，而是在一台专门作输入,/,输出的计算机的控制之下进行，或者说，输入,/,输出工作是在脱离主机的情况之下进行的，故称为脱机输入,/,输出（,Off Line I/O,），如图所示。,40,单道程序运行情况,多道程序运行情况,多道程序设计,41,2,42,练习：,在单,CPU,和两台,I/O,（,I1,I2,）设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。它们的执行轨迹如下：,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，优先级从高到低为,Job1,、,Job2,和,Job3,，优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的,CPU,。求：,每个作业从投入到完成分别所需的时间。,Job1,从投入到运行完成需,80ms,，,Job2,从投入到运行完成需,90ms,，,Job3,从投入到运行完成需,90ms,；,随着大规模集成电路（在每平方厘米的芯片上集成数千个晶体管）的发展，计算机向着微型化、网络化和智能化的方向发展。,个人计算机的时代到来了。,个人计算机连接成了网络。因此运行其上的网络操作系统和分布式操作系统就开始崛起。,多元化发展,43,3.,操作系统的特征,也称随机性，是指系统中各种事件的发生顺序是不确定的。,不确定,并发,两个或两个以上的事物在同一时间间隔内发生,共享,系统中的软、硬件资源在其上的供多个程序共同享用,互斥共享某时间内只允许一个进程访问，,该进程访问完了，别人才可访问。如：打印机,同时访问某时间段内，允许多个进程同时,访问。如：磁盘。,虚拟,通过某种技术手段把一个物理上的实体，变成多个,逻辑上的对应物,44,2,45,4.,操作系统的功能,有哪些基本内容？知识点有哪些？,对内是,“,管理员,”,，对外是,“,服务员,”,1,OS,作为用户与计算机硬件系统之间的接口,用户在,OS,帮助下，能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。,2,46,图,1-1,OS,作为接口的示意图,2,47,(1),命令方式。这是指由,OS,提供了一组联机命令接口，以允许用户通过键盘输入有关命令来取得操作系统的服务，并控制用户程序的运行。,(2),系统调用方式。,OS,提供了一组系统调用，用户可在自己的应用程序中通过相应的系统调用，来实现与操作系统的通信，并取得它的服务。,(3),图形、窗口方式。这是当前使用最为方便、最为广泛的接口，它允许用户通过屏幕上的窗口和图标来实现与操作系统的通信，并取得它的服务。,2,48,2,OS,作为计算机系统资源的管理者,在一个计算机系统中，归纳起来可将资源分为四类：,处理器、存储器、,I/O,设备以及信息,(,数据和程序,),。相应地，,OS,的主要功能也正是针对这四类资源进行有效的管理，即：处理机管理，用于分配和控制处理机；存储器管理，主要负责内存的分配与回收；,I/O,设备管理，负责,I/O,设备的分配与操纵；文件管理，负责文件的存取、共享和保护。可见，,OS,的确是计算机系统资源的管理者。,4.,操作系统的功能,创 意,存储管理,制作图片,处理机管理,制作动画,设备管理,制作声音,信息管理,编制程序,用户接口,显示器,键盘,CD-ROM,外存储器,音响设备,鼠标,内存储器,中央处理器,49,对处理机的分配和运行实施有效管理。,在多道程序环境下，处理机的分配和运行以进程为单位，因此对处理机的管理即对进程的管理。,任务,进程控制,进程同步,进程通信,进程调度,功能,制作图片,进程管理,50,方便用户使用内存,提高内存的利用率,从逻辑上扩充内存,任务,内存分配,地址映射,内存保护,内存扩充,功能,创 意,存储管理,51,制作动画,设备管理,完成用户程序请求的,I/O,操作，为用户程序分配,I/O,设备,提高外部设备的利用,尽可能地提高输入,/,输出的速度,方便用户使用外部设备,任务,设备分配,设备控制,设备无关性,功能,52,大量的信息以文件的形式放在外存，对信息的管理也就是对文件的管理,任务,制作声音,文件存储空间的管理,目录管理,文件的读、写管理,文件的存取控制,功能,文件管理,53,编制程序,操作系统接口,联机命令接口,脱机命令接口,图形用户界面（命令接口的改版）,命令接口,程序接口,也称,系统调用,54,5.,操作系统类型,成熟的,发展中的,批处理系统,分时系统,实时系统,微机操作系统,多处理机操作系统,网络操作系统,分布式操作系统,Developing,Developed,嵌入式操作系统,55,批处理系统,单道,内存中仅放一道作业,作业的完成顺序与进驻内存的顺序相关,多道,内存中放多道作业,作业的完成顺序与进驻内存的顺序无严格对应关系,56,资源利用率高,系统吞吐量大,优点,平均周转时间长,无交互能力,缺点,批处理系统的优缺点,57,分时系统,允许多个终端用户同时使用计算机，在这样的系统中，用户感觉不到其他用户的存在，好象独占计算机一样。,58,三种典型的实时系统,:,过程控制系统,(,生产过程控制,);,信息查询系统,(,情报检索,),；,事务处理系统,(,银行业务,),对外部输入的信息，实时系统能够在规定的时间内处理完毕并作出反应。,实时系统,59,CP/M,操作系统,MS-DOS,操作系统,OS/2,操作系统,UNIX,操作系统,Linux,操作系统,Windows,操作系统,.,微机操作系统,60,2,61,（,1,）新一代微机操作系统,新一代微机操作系统,具有以下功能：,GUI,、多用户和多任务、虚拟存储管理、网络通信支持、数据库支持、多媒体支持、应用编程支持,API,具有以下特点：,1,）开放性,2,）通用性,3,）高性能,4,）采用微内核结构,2,62,（,2,）并行操作系统,计算机的应用每前进一步都要求增加计算机的处理能力。为达到极高性能，除提高元器件速度外，必须改进计算机系统结构，这主要采用增加同一时间间隔内的操作数量，通过并行处理技术，研究并行计算机。,2,63,（,3,）网络操作系统,A,、计算机网络操作系统的模式,a.,客户/服务器模式（,Client/Server）,b.,对等模式（,Peer-to-Peer）,B,、网络操作系统应该具有的功能,a.,网络通信,b.,资源管理,c.,网络管理,d.,网络服务,2,64,（,4,）分布式操作系统,在以往的系统中，其处理和控制功能都高度集中在一台主机上，所有的任务都由主机处理，这样的系统称为集中式处理系统。,所谓,分布式系统,，是指由多个分散的处理单元经网络的连接而形成的系统。在分布式处理系统中，系统的处理和控制功能都分散在系统的各个处理单元上。系统中的所有任务可以动态地分配到各个处理单元中去。,2,65,（,5,）,嵌入式操作系统,嵌入式,(,计算机,),系统的应用环境,带来了对嵌入式系统软件,(embedded software),的要求；,嵌入式,OS,指运行在嵌入式,(,计算机,),环境中，对整个系统及所有操作的各种部件、装置等资源进行统一协调、处理、指挥和控制的系统软件,嵌入式,OS,具有通常操作系统的功能,，包括：与硬件相关的底层软件、操作系统核心功能，功能强大的还提供图形界面、通信协议、小型浏览器等设施；,（,5,）嵌入式操作系统实例,(1),VxWorks,是美国,Wind River,公司开发的嵌入式实时操作系统，可靠性高、性能卓越、界面友好，广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，在美国的,F-16,、,FA-18,战斗机、,B-2,隐形轰炸机、爱国者导弹，和火星探测器,(97,年,4,月在火星表面登陆,),上使用。,66,（,5,）嵌入式操作系统实例,(2),Windows CE,是微软开发的，用于通信、娱乐和移动式计算设备的操作系统,(,平台,),，它是微软“维纳斯”计划的核心。,CE,是具有开放性的，,32,位多任务、多线程嵌入式操作系统。,Personal Java,是,SUN,公司开发的用于家庭、办公室和移动信息电器创建连网应用的,Java,应用环境，适宜更新换代快的信息电器的应用开发。,67,P27/,选择,简答,作业,68,