《大学计算机—计算思维视角》 课件 第3章 计算机系统.pptx

冯诺依曼原理与计算机系统;;冯诺依曼理论;冯诺依曼理论;冯诺依曼理论;输入设备;计算机系统的组成;计算机系统;;;计算机的基本部件组成;;微型计算机系统;微型计算机中的硬件;微型计算机中的硬件;主板;硬盘

;网卡;显示器

;键盘

;鼠标;打印机;扫描仪;;软件与操作系统简介;;;软件的定义;软件的特点;软件的分类;操作系统简介;操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。

操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。以现代标准而言，一个标准PC的操作系统应该提供以下的功能：;1.进程管理

不管是常驻程序或者应用程序，都以进程为标准运行单位。进程管理指的是操作系统调整多个进程的功能。现代的操作系统，即使只拥有一个CPU，也可以利用多进程（multitask）功能同时执行多个进程。在多内核或多处理器的情况下，所有进程通过许多协同技术在各处理器或内核上转换。;2.内存管理

操作系统的存储器管理提供查找可用的记忆空间、配置与释放记忆空间以及交换存储器和低速存储设备的内含物……等功能。此功能又被称做虚拟内存管理，这大幅增加每个进程可获得的记忆空间。;3.文件系统

所谓的文件系统，通常指管理磁盘数据的系统，可将数据以目录或文件的型式存储。每个文件系统都有自己的特殊格式与功能。

每个文件系统都实现相似的目录／子目录架构。;4.网络通信

许多现代的操作系统都具备操作主流网络通信协议TCP/IP的能力。也就是说这样的操作系统可以进入网络世界，并且与其他系统分享诸如文件、打印机与扫描仪等资源。;5.安全机制

大多数操作系统都含有某种程度的信息安全机制。信息安全机制主要基于两大理念：

一、操作系统提供外界直接或间接访问数据资源的管道。

二、操作系统有能力认证资源访问的请求。允许通过认证的请求并拒绝无法通过的非法请求，并有授权的能力。;6.用户界面

现在绝大部分的操作系统都包含图形用户界面（GUI）。许多近代的操作系统已模块化，将图形接口的副系统与内核分开。

图形用户界面与时并进，例如Windows在每次新版本上市时就会将其图形用户界面改头换面，而MacOS的GUI也在MacOSX上市时出现重大转变。;7.驱动程序

驱动程序是针对特定硬件与特定操作系统设计的软件，通常以操作系统内核模块、应用软件包或普通电脑程序的形式在操作系统内核底下运行，以达到通透顺畅地与硬件交互的效果。

理论上适合的驱动程序一旦安装，相对应的新设备就可以无误地运行。驱动程序可以让此设备完美地切合在操作系统中，让用户察觉不到这是操作系统原本没有的功能。;;操作系统的发展与分类;;操作系统(OperatingSystem,OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合。

知道了操作系统是用来做什么的，我们来了解一下操作系统的发展历史。;操作系统并不是与计算机硬件一起诞生的，它是在人们使用计算机的过程中，为了满足两大需求：

提高资源利用率

增强计算机系统性能

伴随着计算机技术本身及其应用的日益发展，操作系统逐步地形成和完善起来的。;操作系统的发展;操作系统的发展;操作系统的发展;操作系统的发展;操作系统的发展;操作系统的发展;操作系统的发展;操作系统可以从不同的角度进行分类，以下是常见的两种分类方式

根据工作方式分为：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等；

根据运行的环境可以分为：桌面操作系统，服务器操作系统、嵌入式操作系统等；;操作系统的分类;操作系统的分类;操作系统的分类;操作系统的分类;操作系统的分类;;常用操作系统介绍;;操作系统是管理计算机软硬件资源的一个平台。在个人电脑发展史上，出现过许多不同的操作系统，经过多年的竞争，目前最为常用的有以下几种：

Windows、Unix、Linux、Mac、手机操作系统

下面分别介绍这几种操作系统的发展过程和功能特点。;Windows操作系统;windows是Microsoft公司在1985年11月发布的第一代窗口式多任务系统，它使PC机开始进入了所谓的图形用户界面（GUI：GraphicUserInterface）时代。

在图形用户界面中，每一种应用软件（即由windows支持的软件）都用一个图标（Icon）表示，用户只需把鼠标移到某图标上，连续两次按下鼠标器的拾取键即可进入该软件，这种界面方式为用户提供了很大的