认识操作系统-大学计算机基础

任务情境

我们通过各种途径购买到的电脑，只不过购买了一个“裸机”（计算机硬件），要让裸机发挥功效（比如使用QQ、Office软件等），还需在裸机上安装软件系统，其中软件系统中最重要的就是操作系统，不论计算机、平板电脑还是智能手机，都离不开操作系统。我们在裸机上安装操作系统后，就可以安装自己喜欢的其他应用软件了。那么操作系统到底是什么呢？它有什么用呢？

知识准备

1.操作系统的概念

操作系统负责管理计算机系统的所有软件资源和硬件资源，合理地组织计算机各部分协调工作，为用户提供操作和编程界面。操作系统也是计算机与用户之间的接口，用户通过操作系统来管理和控制计算机。

操作系统直接运行在裸机之上，是对计算机硬件系统的第一次扩充。在操作系统的支持下，计算机才能运行其他的软件。从用户的角度看，操作系统加上计算机硬件系统形成一台虚拟机（通常广义上的计算机），它为用户构建了一个方便、有效、友好的使用环境。因此可以说，操作系统是计算机硬件与其他软件的接口，也是用户和计算机的接口。

一般而言，引入操作系统有以下两个目的：

（1）操作系统将裸机改造成一台虚拟机，使用户无须了解许多有关硬件和软件的细节就能使用计算机，从而提高了用户的工作效率。

（2）为了合理地使用系统内包含的各种软、硬件资源，提高整个系统的使用效率。

操作系统的出现是计算机软件发展史上的一个重大转折，也是计算机系统的一个重大转折。

2.操作系统的主要功能

操作系统在计算机系统中起着极为关键的作用，是最重要的系统软件。为了更好地实现对计算机系统资源的管理，操作系统应具备以下几项功能：

1）处理机管理（进程管理）

处理机管理的主要任务是对处理机进行分配，并对其运行进行有效的控制和管理。处理机管理又称进程管理，主要包括：进程控制、进程同步、进程通信和调度。

2）存储管理

存储管理的主要任务是对程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，提高存储器的工作效率以及从逻辑上扩充内存，实质上就是对存储空间的管理，它主要是指对内存的管理。它主要包括内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。

3）设备管理

设备管理的主要任务是完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备，提高CPU和I/O设备的利用率，提高I/O速度，方便用户使用I/O设备等，它主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理和虚拟设备等功能。

4）文件管理

计算机系统中，程序和数据都是以文件的形式存储在存储设备上供用户使用，文件管理的主要任务是对用户和系统文件进行管理，方便用户使用并保证文件安全。它主要包括文件存储空间管理、目录管理、文件读写管理以及文件的共享和保护等。

5）作业管理

作业管理主要包括任务管理、界面管理、人机交互、语音控制和虚拟现实等，其中任务管理和界面管理是经常使用的。

操作系统是用户与计算机硬件之间、是软件与硬件之间的进行有效沟通的桥梁，在操作系统实际运行的过程中，很多功能是由操作系统自动完成，不需要用户的参与。作为普通用户，我们需要了解和掌握部分功能，才能更有效地对计算机进行操作，并利用计算机完成工作任务。

3.操作系统的类型

1）操作系统的分类

操作系统自出现以来即有多种类型，它们具有各自不同特点和功能，因此难以用一个标准来进行归类。如按用户界面可以分为字符界面操作系统（如MS-DOS、Novell操作系统）和图形界面操作系统（如Windows系列操作系统、Mac OS）；按用户数可分为单用户操作系统（如MS-DOS、Windows 2000/XP等）和多用户操作系统（如UNIX、XENIX等）；按任务数可分为单任务操作系统（如MS-DOS）和多任务操作系统（如Windows 2000/XP、UNIX等）；按系统功能可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。在这里从应用的角度简单介绍以下几种操作系统：

微机操作系统

即在个人计算机上运行的操作系统，是一种单用户操作系统。目前个人计算机市场有两大阵营PC机和苹果机，它们支持的操作系统有DOS类操作系统、Windows系列操作系统、Linux类操作系统、MAC操作系统。它们最大的特点是某一时间内为单个用户服务，界面友好，使用方便，一般用户无须专门学习便能熟练操作，可以满足学习、生活、工作、娱乐等方面的要求。

网络操作系统

网络操作系统是网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。网络操作系统（NOS）是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。网络操作系统运行在称为服务器的计算机上，并由联网的计算机用户共享。

由于网络计算的出现和发展，现代操作系统的主要特征之一就是具有上网功能，因此，除了在20世纪90年代初期，Novell公司的Netware等系统被称为网络操作系统之外，人们一般不再特指某个操作系统为网络操作系统。

网络操作系统与通常的操作系统有所不同，它除了应具有通常操作系统应具有的处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理外，还应能提供高效、可靠的网络通信能力和提供多种网络服务功能，如：远程作业录入、处理的服务功能；文件转输服务功能；电子邮件服务功能；远程打印服务功能等。

智能手机操作系统。

智能手机操作系统是一种运算能力及功能比传统功能手机系统更强的手机操作系统。现代智能手机有丰富的功能，可以像个人电脑一样安装第三方软件、显示正常的网页，它具有独立的操作系统以及良好的用户界面，具有很强的应用扩展性，能方便随意地安装和删除应用程序。当前使用最多的手机操作系统有：Android、iOS、Symbian、Windows Phone和BlackBerry OS。他们之间的应用软件互不兼容。

2）常见的操作系统

DOS操作系统(www.xing528.com)

DOS（Disk Operation System磁盘操作系统）是微软（Microsoft）公司于1981年为IBM-PC机开发的操作系统，从最初的1.0开始版本不断更新，到现在最新的是8.0版本。但其作为独立的操作系统版本只到6.22，之后的版本都是由Windows系统提供，不单独存在。DOS作为一个字符型的操作系统，一般的操作都是通过命令完成。

Windows操作系统

Windows也是由微软公司开发生产的操作系统，由于其生动、形象的图形用户界面，简便的操作方法，吸引了无数用户，成为目前用户最多、普及率最高的操作系统。最早的版本Windows 1.0于1985年正式发行，在之后不断发展，功能越来越强大，用户使用起来越来越方便，因而深受用户欢迎。

UNIX

UNIX是一种发展比较早的操作系统。UNIX的优点是具有较好的可移植性，可运行于许多不同类型的计算机上，具有较好的可靠性和安全性，支持多任务、多处理、多用户、网络管理和网络应用。缺点是缺乏统一的标准，应用程序不够丰富，并且不易学习，这些都限制了UNIX的普及应用。

Linux

Linux是一种源代码开放的操作系统。用户可以通过Internet免费获取Linux及其生成工具的源代码，然后进行修改，建立一个自己的Linux开发平台，开发Linux软件。

Linux实际是从UNIX发展起来的，与UNIX兼容，能够运行大多数UNIX工具软件、应用程序和网络协议。Linux继承了UNIX以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。同时，它还支持多任务、多进程和多CPU。

Mac OS操作系统

Mac OS是指运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统，它是最早推出图形用户界面的操作系统，于1984年1月正式发布，最早的版本称为System 1.0。Mac OSX是其最新版本。Mac OSX是全球领先的操作系统，基于坚如磐石的UNIX基础，其设计简单直观，安全易用，高度兼容，功能强大，稳定性好，广泛应用于桌面出版和多媒体应用等领域。

Mac OS的缺点是与Windows缺乏较好的兼容性，影响了它的普及。

智能手机操作系统

智能手机操作系统在智能手机上运行，具有较强的运算能力和丰富的功能。目前主流的智能手机操作系统有：iOS（苹果）、Symbian（塞班）、Windows Mobile（微软）、Android（谷歌），它们占据了智能手机市场99%以上份额。他们之间的应用软件互不兼容。

任务实施

1.请将了解到的常见电子产品使用的操作系统填入表2-1-1中。

表2-1-1　常见电子产品使用的操作系统

2.你还听说过哪些操作系统？

3.请查阅书籍和浏览互联网填写表2-1-2，从而熟悉操作系统的发展史。

表2-1-2　操作系统相关信息

知识拓展

1.鼠标操作

Windows操作系统是图形界面操作系统，它最大的操作特点之一就是使用鼠标进行操作。鼠标作为计算机输入设备，代替从键盘输入繁琐的命令，它的使用使计算机操作变得更加简便。

1）鼠标分类：按连接方式分为有线和无线两种；按工作原理和结构分为机械鼠标、光机鼠标、光电鼠标、光学鼠标等。

2）鼠标指针形状：当鼠标指向不同的对象，会出现不同的指针形状，在不同的状态下也会显示不同的指针，如为标准选择指针，为文本选择指针，为链接指针。

3）鼠标按钮：包括“主要按钮”（通常为左按钮、左键）和“次要按钮”（通常为右按钮、右键），大多数鼠标在按钮之间还有一个“滚轮”，帮助用户自如地滚动文档和网页。

4）鼠标操作：包括指向、点击按钮、拖动和滚动，如下表2-1-3常用鼠标操作所示。

表2-1-3　常用鼠标操作

2.键盘操作

Windows中也需要使用键盘进行一些操作，比如编辑文本、输入数据等，系统也提供了一些快捷键，使操作更加灵活。常用的快捷键如表21-4常用快捷键所示。

表2-1-4　常用快捷键

在一些应用程序中，还有一些快捷键可以使用，一般由应用程序进行设置。