5. 操作系统 笔记

1 操作系统概述

• 操作系统层次结构
  • 硬件层: 最底层，直接与操作系统交互
  • 硬件驱动程序: 硬件到操作系统的接口，负责主机和外设通讯
  • 操作系统内核: 包含处理器、内存、设备、文件管理等基本功能
  • 系统调用: 用户通过此与内核交互，获取系统服务
  • 应用层: 包括应用程序、用户界面、命令解释程序等
• 操作系统重要性
  • 统一管理: 简化软件与硬件之间的复杂交互
  • 提高效率: 通过有效的资源管理，优化处理器和内存使用
  • 增强安全性: 保护用户数据和程序，避免资源冲突和破坏
  • 用户友好: 提供直观的用户界面，方便用户操作计算机
• 操作系统概述
  • 概念与功能
    • 定义: 管理和控制计算机软硬件资源的程序组
    • 角色: 桥接计算机硬件、软件与用户之间的接口
    • 核心功能
      • 处理器管理: 优化处理器分配，提高利用率
      • 内存管理: 管理 RAM，保障内存空间安全
      • 设备管理: 控制外部设备，如打印机、移动硬盘等
      • 文件管理: 包括文件目录、组织、操作和保护
      • 进程(作业)管理: 管理用户作业，从输入到输出的全过程
  • 分类
    • 批处理系统
      • 成批操作,提高 CPU 利用率
      • 可脱机使用，操作方便
      • 缺点：无交互
      • 举例：VMS 系统
    • 分时系统
      • 运行多用户共享 CPU，支持同时运行多个程序
      • 比如 UNIX 系统
    • 实时系统: 快速响应外部请求，用于特殊用途如自动控制
    • 网络操作系统: 支持计算机网络管理、通讯和资源共享
    • 分布式操作系统: 通过网络连接多台计算机，实现资源和运算能力共享
    • 嵌入式操作系统
      • 用于嵌入式系统，具备实时性、硬件依赖性等特点
      • 多用于制造工业、汽车、航空等

2 Windows 基本操作

• 发展历程
  • 1981 年: DOS
  • 1985 年: Windows 1.0 正式发布
  • 1994 年: Windows 3.2 发布，系统第一次大变革
  • 1995 年: Windows 95 发布，带来质的变化
  • 2001 年: Windows XP 发布，强调用户体验
  • 2009 年: Windows 7 发布，首支持触控系统
  • 2012 年: Windows 8 发布
  • 2015 年: Windows 10 发布
  • 2021 年: Windows 11 发布
• 基本操作
  • 桌面
    • 用户文件图标（我的视频、图片、文档等）
    • 计算机图标（访问磁盘驱动器、文件夹和网络资源）
    • 回收站图标（暂时存放已删除文件）
    • 控制面板图标（查看或更改系统设置）
  • win 7 小工具
    • 提供即时信息和常用工具访问
    • 可从桌面上添加或删除
  • 任务栏
    • 开始菜单（应用程序入口）
    • 快速启动工具栏（快速启动程序）
    • 窗口按钮（显示当前正在使用的程序）
    • 通知区域（显示程序状态）
  • 窗口
    • 包括了标题栏、菜单栏、滚动条
    • 最小化、最大化、关闭按钮
    • 边框和角（调整窗口大小）
  • 对话框
    • 用于信息交流，包含选项卡、选项卡、文本框、复选框等
    • 大小是固定的，没有菜单项
  • 菜单
    • 开始菜单、快捷菜单、程序菜单、控制菜单
    • 一般采用分层次的下拉结构，便于操作
• 特色功能
  • 跳转列表：快速访问最近使用的项目
  • 窗口晃动：快速最小化其他窗口

3 Windows 文件管理

• 文件基本知识
  • 文件定义：存储在介质上的一组信息集合。
  • 文件组成要素：
    • 文件名：由字母、数字和符号组成，不能包含特殊符号（如斜杠、冒号等），最长 255 个字符
    • 扩展名：标识了文件类型，如 exe（可执行文件）、html（网页文件）
    • 存放位置：用文件路径表示，分为绝对路径和相对路径
  • 通配符使用：* 号代表任意多个字符，问号 ？代表任意一个字符。用于模糊搜索文件名
  • 文件路径
    • 绝对路径：以盘符开头
    • 相对路径
• 文件管理方式
  • 使用计算机
    • 双击桌面上的计算机图标，显示软盘、硬盘、网络等，便于搜索和操作文件及文件夹。
  • win 7 库管理
    • 新增功能，按类型组织文件（如视频、图片、文档、音乐）
    • 库不实际存储文件，只包含指向文件的链接，无论文件存储在何处
  • 资源管理器
    • 通过开始菜单附件找到 “Windows 资源管理器”，可打开文件夹查看内容
    • 操作技巧：
      • 文件和文件夹的选择与操作（删除、复制、移动）
      • 使用快捷键进行快速操作（如 Ctrl+C 复制，Ctrl+V 粘贴）
      • 创建新文件夹和快捷方式
      • 文件搜索功能，顶部搜索栏或开始菜单搜索框快速查找文件
• 文件和文件夹操作
  • 删除：使用 delete 键，默认移至回收站；Shift + 删除键可直接删除
  • 复制与移动：使用编辑菜单或快捷键（Ctrl+C/Ctrl+V，Ctrl+X）进行操作
  • 快捷操作：按住鼠标不动 + ctrl 等于复制；按住鼠标不动 + shift 等于移动；按住鼠标不动 + alt 往目标创建快捷方式
  • 选定操作：如 Ctrl+A 全选，反向选择等
  • 文件发送：可直接发送到文档、邮件等，实质为复制操作
  • 撤销操作：编辑菜单中选择撤销或按 Ctrl+Z

总结：Windows 7 提供了多种文件管理方式，以方便用户进行文件和文件夹的查看、操作和搜索。
掌握文件基本知识和通配符的使用，有助于提高文件管理的效率。
了解并熟练运用资源管理器和库管理，能够更有效地组织和访问文件。

4 win 7 程序管理

• 运行程序
  • 通过开始菜单启动
    • 在开始菜单点击程序启动
    • 在开始菜单的运行对话框输入程序名启动
  • 通过资源管理器启动
    • 打开资源管理器
    • 寻找程序文件夹
    • 双击程序启动
• 安装应用程序
  • 大多数软件需安装
    • 使用 setup.exe 文件
    • 遵循 readme 文件和下载过程中的提示
  • 安装后的程序位置
    • 开始菜单中添加程序项
    • 桌面和快速启动栏添加快捷方式
• 卸载应用程序
  • 通过程序自带卸载功能
    • 例如：使用 QQ 提供的卸载功能
  • 通过 Windows 7 提供的卸载功能
    • 打开控制面板
    • 选择“卸载程序”
    • 找到并卸载所需程序
  • 注意事项
    • 单纯删除安装文件夹不能完全卸载程序
    • 程序安装过程中，文件可能被复制到注册表
• 安装 Windows 功能
  • 类似于旧版本的 Windows 组件
  • 打开控制面板
  • 选择“程序和功能”
  • 勾选需要的 Windows 功能
  • 安装所需 Windows 功能

5 Win 7 系统安全概述

• 用户管理
  • 访问途径
    • 通过控制面板进入“用户账户和家庭安全”
    • 利用计算机管理中的“本地用户和组”进行管理
  • 功能
    • 创建新用户
    • 管理用户权限和设置
• 操作中心
  • 访问路径
    • 控制面板 > 系统和安全 > 操作中心
  • 功能
    • 显示安全和维护的重要信息
    • 红色标记项目为需快速解决的重要问题
    • 设置 Windows 防火墙
    • 自动更新管理
    • 备份和还原设置
    • 监测病毒防护功能是否开启
• 系统安全
  • 系统还原
    • 功能：返回到之前的系统状态，或在系统出错时进行恢复
    • 访问路径：控制面板 > 系统和安全 > 系统 > 系统保护
  • BitLocker 加密
    • 版本：仅限于 win 7 旗舰版和企业版
    • 功能：加密整个驱动器上的所有内容，提高系统安全
    • 访问路径：控制面板 > 系统和安全 > BitLocker 驱动器加密
    • 特点：可加密便携式存储设备如U盘，阻止黑客访问系统文件
• 总结
  • Windows 7 通过用户管理、操作中心、系统还原和 BitLocker 加密等功能，提供了一套全面的系统安全解决方案。

6 win 7 系统管理

• 控制面板
  • 查看方式：选择“鼠标查看所有控制面板选项”
  • 功能：访问系统管理工具
• 管理工具
  • 访问路径：控制面板 > 管理工具
  • 主要功能：
    • 计算机管理
      • 系统工具
      • 存储服务
      • 应用程序管理
• 系统工具
  • 事件查看器：监控系统和应用程序的事件
  • 本地用户和组：管理用户账户和组
  • 设备管理器
    • 功能：查看所有硬件设备信息
    • 操作：停用、卸载硬件设备，更新驱动程序
• 存储管理
  • 磁盘管理
    • 功能：查看磁盘信息，格式化、删除、新建磁盘
  • 磁盘碎片整理
    • 目的：提高磁盘性能
    • 操作：访问系统工具 > 磁盘碎片整理程序，选定磁盘进行整理
    • 注意：整理时间根据磁盘碎片大小和程度而异
• 服务和应用程序管理
  • 功能：查看并管理 Windows 的各种服务
• 总结
  • Windows 7计算机管理功能包括系统工具、存储服务和应用程序管理三个主要部分，提供了对计算机系统全面的管理与监控能力。

7 MS DOS 命令

• MS DOS 概述
  • 定义: 微软磁盘操作系统的缩写，是微软在 Windows 之前发布的基于命令行的操作系统。
  • 使用现状: 随着 Windows 等图形界面系统的广泛应用，DOS 的使用已经越来越少。
• 命令类型
  • 内部命令
    • 特点: 启动时被加载到内存并常驻内存，随系统启动即可使用。
  • 外部命令
    • 特点: 单独的可执行文件，扩展名为 .exe 或 .com。
    • 位置: 通常放在Windows目录的 System32 文件夹中。
• 命令提示符
  • 访问方式:
    • 通过开始菜单>所有程序>附件>命令提示符访问。
    • 直接在开始菜单中搜索并运行“命令提示符”。
  • 工作原理:
    • 展示当前盘符和目录，如 C:\Users\用户名。
    • 可以执行各种内部和外部命令。
• 常用命令及使用
  • 内部命令使用
    • 改变盘符: 直接输入盘符（如D:）回车。
    • 改变当前路径: 使用 “cd” 命令，可通过参数（如"cd"）返回根目录。
    • 显示帮助: “help” 命令，可加上参数显示具体命令帮助。
  • 文件与目录操作
    • 列出当前路径下的文件: "dir"命令。
    • 创建文件夹: 使用"md"命令（例如"md test"）。
    • 复制文件: 使用 “copy” 命令（如复制特定格式文件到新目录）。
    • 删除文件: 使用 “del” 命令。
    • 删除目录: 使用 “rd” 命令，可以通过参数 /S 删除所有子目录和文件。
• 进阶使用
  • 命令的参数使用: 不同的命令可以通过参数来调整其行为。
  • 查看帮助信息: 对于不熟悉的命令，可以通过 “help” 命令或查阅相关帮助文档来获取更多信息。
• 总结
  • MS DOS 虽然已不再广泛使用，但其命令行的基础知识对理解计算机操作系统原理仍有帮助。
  • 学习和掌握这些命令可以帮助在特定情况下解决一些问题，尤其是在无法使用图形界面的情况下。

8 Windows 7 常用软件

• 基础软件
  • 记事本
    • 位置：开始 -> 所有程序 -> 附件 -> 记事本
    • 功能：简单文本编辑器，适用于查看或编辑无格式文本文件
    • 应用场景：处理 reading 文件等
  • 画图
    • 位置：附件 -> 通过功能面板中的工具和颜料选择
    • 功能：进行简单的图像编辑处理
    • 输出：可以保存为多种图像格式，支持输出和打印
  • 计算器
    • 位置：附件 -> 选择查看计算器的不同类型（标准型、科学型、程序员）
    • 功能：提供基础和高级计算功能，包括数的精致选项和函数运算符
  • 远程桌面连接
    • 位置：附件 -> 远程桌面连接
    • 功能：允许当前计算机连接到远程计算机并访问远程计算机上的所有资源
    • 设置：在控制面板 -> 系统和安全 -> 允许远程访问，选中允许远程协助的计算机
    • 连接步骤：点击选项 -> 输入远程计算机名和用户名 -> 点击连接
• 总结
  • Windows 7 提供了多种实用工具，如记事本、画图、计算器和远程桌面连接，方便用户进行文本编辑、图像处理、计算以及远程访问等操作。

9 Linux 操作系统概述

• 发展历程
  • 首次发布：1991 年，由芬兰人林纳瓦霍瓦斯在赫尔辛基大学开发。
  • 自由软件与开源：遵循自由软件和开放源代码原则，允许个人和机构自由修改和再发布。
  • 竞争地位：在自由操作系统发展方面，是一项强化举措，目的为发展一个完全自由的操作系统。
• 特点与应用
  • 内核：术语 Linux 专指操作系统内核，但普遍用以指代完整的操作系统。
  • 功能与自律性：Linux 具有 Unix 的全部功能，并且自律性强，因此受到全球计算机爱好者的喜爱。
  • 平台支持：从个人电脑到服务器、嵌入式设备（如手机、平板、路由器等）广泛使用。
• 主要发行版
  • 红帽子：分为企业版、桌面版（收费）和社区客户版本（免费）。
  • 红旗Linux：由国内红旗软件有限公司开发，包括服务器版本。
• 开源贡献
  • 社区与支持：基于开源系统，拥有强大的社区支持和持续的公益干预活动。
• 技术与应用领域
  • 广泛使用：安卓操作系统基于 Linux 内核，表明 Linux 在移动设备上的广泛应用。
  • 性能与应用：满足各种用户需求，包括高性能计算、服务器操作等。

10 手机操作系统概述

• iOS
  • 发布历史
    • 2007年1月，苹果公司在Macworld大会上公布
    • 最初为 iPhone 设计，名为 iPhone OS
    • 2010 年更名为 iOS
  • 系统架构
    • 核心操作系统层
    • 核心服务层
    • 媒体层
    • 可触摸层
  • 特点与应用
    • Siri 语音助手
    • FaceTime：视频通话
    • iMessage：信息发送
    • Safari 浏览器：支持离线浏览
    • App Store：下载应用程序
  • 封闭性
    • 只支持从App Store下载和安装软件
• Android
  • 发布历史
    • 由安迪·鲁宾开发，2005年8月被谷歌收购
    • 2007 年 10 月，谷歌成立开放手机联盟，共同研发改良安卓系统
    • 第一部安卓智能手机发布于 2008 年 10 月
  • 应用范围：智能手机、平板电脑、电视、数码相机等
  • 系统架构
    • 应用程序层
    • 应用程序框架层
    • 系统库层
    • Linux内核层
  • 特点与应用
    • 灵活性和个性化：应用程序可被其他应用程序替换
    • APK：安卓安装包格式
    • 开源性：支持多硬件平台，如 ARM、mips、x86 处理器
  • 开放性
    • 支持从谷歌应用商店及其他第三方应用市场下载应用，也可直接安装 APK 文件

11 虚拟机及Vmware介绍

• 虚拟机概述
  • 定义
    • 通过软件模拟完成硬件系统功能
    • 在物理计算机上模拟出虚拟计算机
    • 完全模拟真实计算机，可安装操作系统和网络资源
  • 特点
    • 完全隔离的环境
    • 对用户来说，就像运行在计算机上的一个应用程序
    • 变更程序像在真实计算机上操作
• 虚拟机软件实例
  • vmware
  • virtual PC
  • virtualbox
• 使用方法
  • 启动虚拟机软件，称为运行VM软件的主机
  • 新建虚拟机，提示进行设置
  • 选择操作系统和虚拟机类型
  • 指定虚拟机名称和保存路径
  • 设置虚拟磁盘大小及文件数量
  • 使用光盘或文件镜像安装操作系统
  • BIOS 设置，系统自我检测并加载引导程序
• 安装与配置
  • 安装操作系统
  • 安装网络资源
  • 安装VML工具，优化虚拟机性能
  • 创建快照，保存虚拟机状态
  • 克隆虚拟机，从当前状态或快照进行复制
• 虚拟机的好处
  • 测试操作系统和应用软件，无需担心破坏主机功能
  • 可以进行自动测试和病毒通信测试，无需担心网络或系统安全
  • 容易在多种环境中进行数据交互
• 总结
  • 虚拟机提供了一个隔离和模拟的环境，使得在单一物理机上可以运行多个操作系统和应用，同时也方便了测试和备份，提高了系统的安全性和灵活性。

12 mips 指令

MIPS 的指令可以分为 3 种操作类型 R 型、I 型、J 型。