什么是操作系统
操作系统的概念
任何计算机机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的。
没有安装任何软件系统的计算机称为裸机。只有裸机，计算机是不能正常工作的。
而软件系统又分为系统软件和应用软件。
系统软件主要包括操作系统、语言处理程序和数据库系统等软件。
操作系统 (OS,Operating System)是管理计算机系统资源以及方便用户利用计算机系统资源的一组程序。
用户和计算机之间的界面
一方面操作系统管理着所有计算机系统资源
另一方面操作系统为用户提供了一个抽象概念上的计算机
安装了操作系统的计算机称为虚拟机 (virtual
machine),是对裸机的扩展。
操作系统的形成与发展
第一代计算机 ——电子管时代，根本没有操作系统。人们把这个时期称为,手工操作阶段,。
第二代计算机 ——晶体管时代，出现了监督程序，由该程序自动依次处理一系列任务。
第三代计算机 ——集成电路时代，在这一时期操作系统初步形成并完善。出现了三种最基本的操作系统类型：
多道批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
第四代计算机 ——大规模集成电路时代，操作系统也有了进一步发展：
个人计算机上的操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
……
操作系统的基本功能和分类操作系统的基本功能
操作系统的五大基本功能
1．处理器管理
2．存储管理
3．设备管理
4．文件管理
5．作业管理
更深入的研究
----,操作系统,课程操作系统的分类
各种操作系统种类繁多，很难使用某一种标准将它们分类。
按作业处理方式分类
批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
按同时使用的用户数目分类
单用户操作系统
多用户操作系统
按硬件结构分类
嵌入式操作系统
单机操作系统
多机操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
多媒体操作系统
Dos操作系统的发展历史
MS-DOS的产生：
美国 Microsoft公司首先向美国 Seattle Computer
Products公司购买了以 CP/M为基础开发的 86-DOS
的专利权，并对其作了较大的改进，命名为 MS-
DOS，不过当时 MS-DOS还没有发行正式的版本。
美国 IBM公司于 1979年 8月开始研制个人计算机 (PC，
Personal Computer),在 1981年 IBM推出了 PC系列机的基本型 IBM-PC机，并选定了 MS-DOS作为该机的操作系统，并改名为 PC-DOS l.00
随后的十年中，随着计算机硬件技术的迅猛发展，
DOS操作系统也有了飞速发展。见下表。
Dos操作系统的发展历史表
Dos版本 发布时间 主要特点
PC-DOS 1.0 1981年 8月 以单面软盘为基础的 PC机的第一个操作系统
PC-DOS 1.1 1982年 5月 支持双面软盘井实现错误定位,该版本广泛用于 PC机及其兼容机
PC-DOS 2.0
MS-DOS 2.0 1983年 3月支持带硬盘的 PC/XT机,在传统功能的基础上,加入了类似 Unix系统的许多特色
PC-DOS 3.0
MS-DOS 3.0 1984年 8月 支持以 80286为 CPU的 PC/XT机,提供 1.2M软盘和大容量硬盘服务
PC-DOS 3.3
MS-DOS 3.3 1987年 4月占用内存 54,992字节,支持 3.5英寸 1.44兆软盘,具有 32MB硬盘分区功能,具有 IBM硬盘高速缓冲存储器
COMPAQ-DOS 3.3.1 1987年 占用内存 56,224字节,支持大于 32MB的硬盘分区,支持网络功能,IBM为 COMPAQ 386计算机量身定做
PC-DOS 4.0 1988年 占用内存 62424字节,支持 2GB的硬盘分区,支持 EMS4.0扩展内存,有 DOS外层
MS-DOS 5.0 1991年 7月 支持 2GB硬盘分区,支持 2.88M3.5英寸软盘,具有扩展和扩充内存能力,具有 DOSSHELL,全屏幕编辑器,QBASIC等
MS-DOS 6.0 1993年 支持硬盘压缩,内存自动优化,文件恢复等功能
MS-DOS 6.22 1994年 支持 CD-ROM,为 MS-DOS的终结版
MS-DOS 更高版本 ---- 嵌入到微软 Windows操作系统中,不作为单独的 DOS系统
DOS操作系统的功能和组成
DOS操作系统的结构采用了层次模块式结构：
主要由一个固化在主板上的的模块基本输入输出系统和四个程序模块组成
引导模块（ BOOT引导区）
用于启动 DOS时自动引导、装入 DOS系统到内存。
命令管理模块 (Command.com)
主要负责接受并处理各种输入命令。
文件管理模块（ MSDOS.SYS）
是 DOS系统的内核模块，也可称为磁盘操作管理模块。
该模块由两部分组成：内核初始化程序 DOS-INIT和 DOS中断服务程序。
前者仅用于启动 DOS；后者则是真正 DOS的内核，提供系统的中断服务功能。
BIOS接口模块（ IO.SYS）
是 DOS的 I/O设备处理程序。
基本输入输出系统（ ROM-BIOS）
固化在计算机主板上的 ROM中，是操作系统与硬件设备的接口。
当一个磁盘上存有下列文件：
BOOT引导区文件
IO.SYS
MSDOS.SYS
COMMAND.COM文件，
则该磁盘就可以启动 DOS运行了，称该磁盘为
DOS启动盘。
当 DOS系统启动时,BOOT程序会将 IO.SYS，
MSDOS.SYS和 COMMAND.COM文件引导入内存。在 DOS运行时，它们一直常驻内存。
启动 DOS系统
如果系统有 DOS引导盘
软驱（ A:）中的软盘
硬盘（ C:）
…
则系统进行自检后就会进行自行启动。
引导顺序可以在 CMOS中进行设置：
例如,CDROM FLOOPY C
启动 DOS的三种方法
1．热启动
同时按下键盘的 <Ctrl>,<Alt>,<Del>三个键时，即引起
DOS系统的重新启动。
不再进行计算机硬件的自诊断，而是直接进行系统的初始化，
最后重新引导进入了 DOS系统。
热启动往往用来处理应用软件运行过程中出现死机的现象。
2．复位启动
复位启动是用硬件控制的方式对 CPU进行复位操作，强制中止任何工作任务，将 CPU中的寄存器和 RAM所有单元的数据进行清除，再进行一次开机自检，通过后再引导操作系统。
3．冷启动
通过开关微机电源的方式启动机器，称为冷启动，意即,冷机启动,。
使用 DOS操作系统
使用 DOS命令
用户输入的命令分为内部命令和外部命令两大类。
内部命令是随系统每次启动的 COMMAND.COM装入并且常驻内存，即内部命令实际上是在 COMMAND.COM中定义，
由 COMMAND.COM负责解释运行。
内部命令在任何时候都可以使用。
外部命令是一条单独的可执行文件。
外部命令需要保证命令文件在当前的目录中，或在
Autoexec.bat文件中已经加载了路径。
所有扩展名为,COM,.EXE,.BAT的文件都可被视为外部命令。
DOS命令有其一定的命令格式，一般为：
<命令字 >[<文件标识 >] [<开关参数 1>][<开关参数 2>]...[<开关参数 n>]
其中命令字表明操作任务，开关参数指定操作细节,,[...]”表示可选项。
DOS规定：
一个命令行的字符不能超过 127；
命令字、文件标识和开关参数之间必须用空格分开；
开关参数用,/”作为前导符，开关参数的顺序不影响命令执行结果；
用回车键结束命令的输入。为说明方便，在后面的命令实例中用,↙,代表回车键。
如：
c:\> dir c:\ /p↙
DOS系统的文件及目录
（ 1）文件
① 文件名（ File Name）
② 文件类型
③ 文件通配符
④ 文件属性
系统属性（ S）表示该文件为 DOS系统文件；
只读属性（ R）表示该文件只能读出，而不能修改和删除；
隐藏属性（ H）表示该文件在一般显示命令下不显示文件名；
归档属性（ A）表示该文件从上一次备份后又修改过。
（ 2）文件目录
（ 3）目录结构
（ 4）当前盘和当前目录
（ 5）路径
（ 6）文件标识
常用的 DOS命令分类：
文件操作命令
目录操作命令
磁盘操作命令
系统环境设置命令
……
不能死记，只有多上机练习，才能灵活掌握。
（ 1）文件内容查看命令 type
（ 2）文件复制命令 copy
（ 3）文件删除命令 del
（ 4）文件重命名命令 ren(rename)
（ 5）目录显示命令 dir
（ 6）建立子目录命令 mkdir
（ 7）删除子目录命令 rd
（ 8）改变当前目录命令 cd
（ 9）磁盘格式化命令 format
（ 10）磁盘复制命令 diskcopy
（ 11）磁盘检查命令 scandisk
（ 12）系统文件复制命令 sys
（ 13）磁盘目录结构显示命令 tree
（ 14）清屏命令 cls
（ 15）日期设置命令 date
（ 16）时间设置命令 time
（ 17）显示 DOS版本号命令 ver
网络操作系统的基本功能
网络操作系统首先具有通常的操作系统的五大管理功能。
网络操作系统还增加了网络支持功能，屏蔽本地资源与网络资源的差异性，为用户提供各种基本网络服务功能，完成网络共享系统资源的管理，具体表现在：
支持多用户。
提供高效而可靠的网络通信能力。
提供多种网络服务。
网络操作系统目前主要发展为 3大阵营：
Novell Netware
Microsoft Windows NT家族
Unix/Linux家族
Novell Netware
Novell NetWare简介
NetWare曾经是一种优秀的网络操作系统，是由美国 Novell公司开发的高性能局部网络系统。
在 80年代至 90年代,NetWare网络操作系统在全世界各地都有广泛的使用，在国际市场上有着重要的地位。
近几年来,NetWare网络操作系统市场日趋萎缩。
到目前为止,NetWare已推出版本 6。
Microsoft Windows NT Server
Windows NT网络操作系统简介
1993年，美国微软公司（ Microsoft）正式推出了 Windows NT网络操作系统,NT是 New Techology的缩写。
Windows NT网络操作系统的发展
经过 Windows NT 3.5/3.51/4.0等多个版本的改进，目前正式推出的为 NT
5，即 Windows 2000系列。
最新的基于,Net技术的 Windows 2003.Net操作系统也即将发布。
Windows NT 4.0有两个版本
Windows NT 4.0 WorkStation
Windows NT 4.0 Server。
Windows 2000有 4个版本，分别适用于不同的工作应用环境：
（ 1） Windows 2000 Professional是由 Windows NT 4 WorkStation发展而来的，适合于单用户操作。
（ 2） Windows 2000 Server，适合于高级工作站和部门 /项目组服务器。
（ 3） Windows 2000 Server，适合于企业服务器和 Internet服务器。
（ 4） Windows 2000 Data Center Server，适合于海量数据库服务器。
UNIX
UNIX的产生：
1965年麻省理工学院（ MIT）、美国电报电话公司
（ AT&T）的贝尔实验室（ Bell labs）和通用电气公司（ GE）开始多用户分时操作系统 Multics的开发工作时的附属产物。
Thompson和 Ritchie在 PEC PDP-7计算机上用汇编语言首先开发成功了 16位的 UNIX操作系统。
UNIX的发展：
UNIX的第一次实用，即为满足 Bell Labs专利部对正文处理的要求而在 1971年运行在 PDP-11上 。
今天所有的 UNIX实现版本都是用 C语言重写的。
虽然,UNIX发展到今天拥有众多的版本，
但很多基本的操作和命令都是一样的，而且几乎每一款 UNIX都拥有具有 GUI界面的
Xwindows。在 Xwindows下，用户可以方便的使用菜单和鼠标进行操作。
UNIX的特点
开放性、多用户、多任务、功能强、实现高效、网络功能丰富。
Linux操作系统
Linux简介
1991年 8月，芬兰赫尔辛基大学的大学生 Linus Torvalds首先对外发布了一套全新的应用在微机上的类 Unix的操作系统 -Linux的原型。
1991年 10月 5日,Linus发布了 Linux的第 —个,正式,版本，即
0.02版。
Linux源代码开发，因此全世界的 Internet上的程序员都可以自愿参加其开发工作。目前,Linus依然控制着 Linux操作系统的内核版本的改进和升级。
Linux内核的版本号一般由二到三个部分组成，例如比较稳定的
2.2.15：
（ 1） 第一个 2是主版本号，一般在一个时期内比较稳定；
（ 2） 第二个 2是次版本号，如果是偶数，代表是正式版，如果是奇数，代表是开发过程中的测试版，如在 2.4正式出来时,2.3.x就是在开发者间使用的测试版的版本号；
（ 3） 最后一个 15是修改号，如 2.2.15就是对 2.2.14做了一些小的修改而来。
目前发行的各种 Linux操作系统是对 Linux内核的包装和对外围程序的扩充。
比较常见的 Linux：
RedHat Linux，目前版本是 9.0，使用的内核都是 2.4.0
TurboLinux
SlackWare
Debain
在国内也有发行一些版本的 Linux，
如由中科院、北大方正、康柏公司联合开发的基于 RedHat
Linux改进的中文版 RedFlag Linux。
WinLinux。
由 Devin,Samuel,hahalee三个中国内核黑客通过互联网联手合作的杰作 BluePoint Linux。
由北京冲浪公司制作的 Linux发行版 Xterm。
Linux的特点
● 多用户
● 多任务
● 多平台
● 支持多种文件系统
● 与 Unix系统的兼容件好
● 具有强大的网络功能
● 支持的硬件范围广泛
● 具有特殊保护模式核心
● 按需存取的页面安装执行调度策略
● 内存保护
● 虚拟内存分页技术
● 内存页面共享
● 优秀的磁盘缓冲调度功能
● 动态链接共享库
● 支持伪终端设备
● 支持多个虚拟控制台
Linux系统的启动
打开安装有 Linux操作系统的计算机，计算机启动后会进入
Linux操作系统，经过一系列自动的模块加载和设备检测，系统进入登陆状态，如下图，等待用户的登陆。
Red Hat Linux release 8.0 (Psyche)
Kernel 2.4.18-14 on an i686
localhost login:_
登陆界面可以是字符方式，也可以是 GUI方式，这在 Linux中都可以设定。
字符方式首先提示本机的 Linux系统为 Red Hat Linux，为 Release
8.0版本，使用的 Linux内核为 2.4.18-14，本机器的机器名为
localhost。
用户必须输入用户名和密码，经系统验证无误后方能进入系统。
localhost login:root
password:
在各种 Linux系统中，一般都有两类用户：超级用户和普通用户。
一般的 Linux使用者均为普通用户，如果只需要完成一些由普通帐号就能完成的任务，建议不要使用超级用户帐号，
以免无意中破坏系统。
系统管理员一般使用超级用户帐号完成一些系统管理的工作，超级用户中有一个系统自己设定的超级用户 root，使用这个帐号可以在系统中做任何事情。
当用户正确地输入用户名和口令后，就能合法地进入系统。
屏幕显示：
[root@loclhost /root] # _
此时说明该用户已经登录到系统中，可以进行操作了。这里
"#"是超级用户的系统提示符。如果是普通用户登录，则屏幕显示：
[aaa@loclhost aaa] $ _
这跟 DOS下的提示符 C:\>_ 类似。
Linux系统的退出
如果用户打算退出系统（注销本用户），可以输入命令 exit或者 logout。
[aaa@loclhost aaa] $ exit
只有超级用户，才可以使机器退出 Linux系统或关闭、
重起计算机。如果要关闭计算机，可以输入命令
shutdown。
[root@loclhost root] # shutdown –h now
如果用户打算退出 Linux系统并重起计算机，可以输入如下命令：
[root@loclhost root] # shutdown –r now
Linux操作系统常用命令 -不能死记，只有多上机练习，才能灵活掌握。
（ 1）显示文件的内容 cat,less,more,head,tail
（ 2）文件复制命令 cp
（ 3）删除文件命令 rm
（ 4）文件改名 /移动命令 mv
（ 5）获取帮助信息命令 man
（ 6）显示文件目录命令 ls
（ 7）显示当前目录命令 pwd
（ 8）改变当前目录命令 cd
（ 9）建立子目录命令 mkdir
（ 10）删除子目录命令 rmdir
（ 11）查看硬盘分区命令 fdisk
（ 12）增加用户命令 adduser
（ 12）设定用户密码命令 passwd
（ 13）切换用户命令 su
（ 14）改变文件保护命令 chmod
（ 15）文本编辑命令 vi
（ 16）启动 Xwindows命令 startx
其他操作系统简介
CP/M
CP/M简介
虽然 CP/M操作系统现在已经使用的很少了，但它是个人微机上最早开发使用的操作系统，以至于后来的 MS-DOS操作系统都是在 CP/M的基础上稍作修改和删减而得来的。
加里 ·基尔代尔简介
,PC之父,,加里 ·基尔代尔（ Gary Kildall），在 PC研制上起过重大作用。
为英特尔 8008芯片写出了 PL／ I大型的、复杂的计算机语言。
是解释型 Basic程序的发明者。
1973年，基尔代尔用了几个月时间基于英特尔最新出炉的
8008微处理器开发的 CP／ M操作系统是磁盘操作系统的鼻祖，
也是日后８位微型机的标准操作系统。
Windows 系列
Windows操作系统的发展
由于 DOS操作系统界面不友好，美国微软公司（ Microsoft）
开始借鉴 Unix中的 Xwindows以及苹果公司的 Macintosh操作系统开发具有 GUI（ Graphics User Interface）功能的操作系统。
微软最早在 1985年推出 Windows 1.0，它的底层依然是调用
DOS操作系统，因此不能称之为纯正的操作系统。
经过 Windows 2.0/3.0/3.2等各个版本的发展，微软推出了具有 GUI的完全意义上的操作系统 Windows
95以及网络操作系统 Windows NT（ NT,New
Technology的缩写）。
这些操作系统以其优良的性能、友好的界面、方便的操作、良好的在线帮助和微软技术支持和售后服务风靡全球。之后，微软又推出了 Windows 97、
Windows 98,Windows Me，以及结合了一部分 NT
技术发展为,Net技术的 Windows XP操作系统。
Windows XP的界面
Windows 操作系统一览表
适合普通用户使用
Windows
1.0/2.0/3.0/3.2
Windows 9X 系列
Windows 95
Windows 97
Windows 98
Windows Millennium
Windows XP 系列
嵌入式 Windows
Windows CE
服务器或高级用户使用
Windows NT 系列
Windows NT
Workstation
Windows NT Server
Windows 2000 系列
Windows 2000
Professional
Windows 2000 Server
Windows 2000 Advanced
Server
Windows 2000
Datacenter Server
Windows,Net Server
2003
FreeBSD
FreeBSD简介
FreeBSD同 Linux类似，也是一个运行在 x86平台下的类 UNIX
系统，由 BSD UNIX系统发展而来。
FreeBSD是一个免费的、真正的 32位操作系统。
FreeBSD具有可调整的动态优先级抢占式多任务能力，即使在高负载下仍然能在不同任务间平缓切换，而不会发生由于个别任务独占系统资源，其他任务因此而发生停顿、死锁现象，
也决不会造成整个系统死锁。
FreeBSD是多用户操作系统，可以支持多个使用者同时使用
FreeBSD系统，共享系统的磁盘、外设、处理器等系统资源。
每个用户也可以同时启动多个任务，使得工作效率更高。
IBM OS/2
OS/2 简介
OS/2最初是作为 IBM和微软合作开发的 GUI操作系统面世的，
历史比 Windows还要悠久。
OS/2系统的操作界面直观、丰富，可用鼠标双击调用应用程序，可用鼠标右键调出可选项菜单，还有与 DOS相似的命令行界面。
OS/2系统是真正的多任务通用操作系统。
OS/2系统在内存的保护模式下运行多个应用程序，并具有
,系统崩溃保护,能力。
Merlin是 IBM OS/2操作系统新产品：
增加了语音控制及输入的辨认功能
同时提供了更强大的多媒体,3D绘图及新的
OpenDoc,Open32,Win32 API Extension、
TrueDos等支持
系统与 Internet紧密整合，内建 Java功能
全新的硬件管理员、软件的兼容性与美观的使用者接口
Macintosh操作系统
Macintosh操作系统简介
Macintosh操作系统是 Apple公司推出的操作系统，
目前版本是 Mac OS 10。
苹果公司研制的苹果机一直在多媒体处理、工业设计等领域独领风骚，因此受到众多 Mac机爱好者的推崇。
目前在各种 Mac机上，基本上都使用 PowerPC处理器，运行苹果公司的 Macintosh操作系统。下图展示的是几款 Mac机型。
几款 Mac机型
目前的 Macintosh操作系统称为 Mac OS X
该操作系统实际上是一个全新的操作系统，也是较早的采用图形用户界面的操作系统之一，通过大量使用阴影、透明和流动等效果来改善操作系统的外观。
Mac OS X目前最新的版本为 10.2，该版本拥有超过 150个引人注目的新功能：
同 AOL兼容的短信息客户程序
可以过滤垃圾邮件的增强型邮件程序，记录所有联系人的地址簿
全功能的搜索引擎
包含有 QuickTime 6，它是日趋流行的媒体标准，支持 MPEG-4
视频
Quartz Extreme是一个硬件加速的、全合成的图形系统，它使 2D
和 3D功能变得更加有生气
辅助弹出式文件夹的功能已经加入到了显著经过改进的 Finder中
还有众多绝对优于 Xwindows和 Windows的特征和性能
Mac OS X 10.2版本的界面
BeOS
BeOS简介
1996年的 11月,Be.Inc公司正式推出了 BeOS系统。
目前 BeOS的最新版本为 BeOS 5，其中的 BeOS
5 Personal Edition(BeOS 5个人版 )是免费的。
BeOS以其出色的多媒体功能而越来越受到多媒体爱好者们的关注，它在多媒体制作、编辑、
播放方面都表现其优越性。
BeOS优点
BeOS的核心就是图形化，这使得 BeOS是真正具有图形界面的操作系统。
BeOS拥有众多功能强大的多媒体软件，从制作到播放是应有尽有。
BeOS采用了 64位的文件系统，这样的文件系统正是迎合了进行多媒体制作时进行大规模的数据交换的需要。
此外，和 Linux,Windows NT一样,BeOS也能够支持多处理器。
BeOS具有完备的网络功能，除了在多媒体方面出色外,BeOS
的网络功能也十分完备，
BeOS具有好的兼容性和多国语言支持，
BeOS使用 BeOS格式的分区，又可以访问 FAT,FAT32,NTFS
等格式的硬盘分区。
BeOS缺点
BeOS大多数软件都是一些自由软件、共享软件和免费软件，这些软件中多媒体应用软件，视频处理、
声音合成编辑、动画制作渲染等占了相当大的比例，
而办公类、游戏类软件却相当有限，因此面向一般用户的应用程序太少,大部分对于一般的家庭、办公用户并不实用，因此无法被大众用户所接受。
BeOS对某些硬件的支持也不尽人意，第三方软硬件支持太少。
BeOS官方网页,http://www.bebits.com
BeOS界面各种嵌入式操作系统
什么是嵌入式操作系统
嵌入式操作系统（ EOS,Embedded Operating
System）也是目前用途非常广泛地操作系统。
嵌入式操作系统应用领域
过去它主要应用于工业控制领域。通过在工业控制和其他相关领域的长期应用，目前已在信息家电领域，包括机顶盒、掌上电脑,Pocket PC、手机与寻呼机、车载盒、工业控制、各种网络设备及军方应用等领域。
嵌入式操作系统主要特点
精而小的系统内核，开销小，效率高，并可用于各种非计算机设备。
具有开放性、可伸缩性的体系结构。
实时性强。 EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。
提供各种设备驱动接口。
操作方便、简单，提供图形界面，追求易学易用。
提供 TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的 MAC访问层接口，为各种移动计算设备预留接口
嵌入式操作系统种类
美国加州的集成系统公司（ Integrated Systems Inc）推出的广泛用于各种嵌入式智能设备的嵌入式操作系统 pSOSystem，
简称 pSOS
Qnx公司的 Qnx操作系统
日益流行的 Wind River Systems 公司的 VxWorks
提供源代码的嵌入实时操作系统 Nucleus
微软公司的 Windows CE
3Com公司的 Palm OS
发展自欧洲，由全球著名的 3家移动电话厂商诺基亚、爱立信和摩托罗拉共同开发出来的嵌入式操作系统 EPOC
嵌入式 Linux
中国台湾的 Penbex
中国大陆的 Hopen
韩国的 CellVIC OS
操作系统的概念
任何计算机机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的。
没有安装任何软件系统的计算机称为裸机。只有裸机，计算机是不能正常工作的。
而软件系统又分为系统软件和应用软件。
系统软件主要包括操作系统、语言处理程序和数据库系统等软件。
操作系统 (OS,Operating System)是管理计算机系统资源以及方便用户利用计算机系统资源的一组程序。
用户和计算机之间的界面
一方面操作系统管理着所有计算机系统资源
另一方面操作系统为用户提供了一个抽象概念上的计算机
安装了操作系统的计算机称为虚拟机 (virtual
machine),是对裸机的扩展。
操作系统的形成与发展
第一代计算机 ——电子管时代，根本没有操作系统。人们把这个时期称为,手工操作阶段,。
第二代计算机 ——晶体管时代，出现了监督程序，由该程序自动依次处理一系列任务。
第三代计算机 ——集成电路时代，在这一时期操作系统初步形成并完善。出现了三种最基本的操作系统类型：
多道批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
第四代计算机 ——大规模集成电路时代，操作系统也有了进一步发展：
个人计算机上的操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
……
操作系统的基本功能和分类操作系统的基本功能
操作系统的五大基本功能
1．处理器管理
2．存储管理
3．设备管理
4．文件管理
5．作业管理
更深入的研究
----,操作系统,课程操作系统的分类
各种操作系统种类繁多，很难使用某一种标准将它们分类。
按作业处理方式分类
批处理操作系统
分时操作系统
实时操作系统
按同时使用的用户数目分类
单用户操作系统
多用户操作系统
按硬件结构分类
嵌入式操作系统
单机操作系统
多机操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
多媒体操作系统
Dos操作系统的发展历史
MS-DOS的产生：
美国 Microsoft公司首先向美国 Seattle Computer
Products公司购买了以 CP/M为基础开发的 86-DOS
的专利权，并对其作了较大的改进，命名为 MS-
DOS，不过当时 MS-DOS还没有发行正式的版本。
美国 IBM公司于 1979年 8月开始研制个人计算机 (PC，
Personal Computer),在 1981年 IBM推出了 PC系列机的基本型 IBM-PC机，并选定了 MS-DOS作为该机的操作系统，并改名为 PC-DOS l.00
随后的十年中，随着计算机硬件技术的迅猛发展，
DOS操作系统也有了飞速发展。见下表。
Dos操作系统的发展历史表
Dos版本 发布时间 主要特点
PC-DOS 1.0 1981年 8月 以单面软盘为基础的 PC机的第一个操作系统
PC-DOS 1.1 1982年 5月 支持双面软盘井实现错误定位,该版本广泛用于 PC机及其兼容机
PC-DOS 2.0
MS-DOS 2.0 1983年 3月支持带硬盘的 PC/XT机,在传统功能的基础上,加入了类似 Unix系统的许多特色
PC-DOS 3.0
MS-DOS 3.0 1984年 8月 支持以 80286为 CPU的 PC/XT机,提供 1.2M软盘和大容量硬盘服务
PC-DOS 3.3
MS-DOS 3.3 1987年 4月占用内存 54,992字节,支持 3.5英寸 1.44兆软盘,具有 32MB硬盘分区功能,具有 IBM硬盘高速缓冲存储器
COMPAQ-DOS 3.3.1 1987年 占用内存 56,224字节,支持大于 32MB的硬盘分区,支持网络功能,IBM为 COMPAQ 386计算机量身定做
PC-DOS 4.0 1988年 占用内存 62424字节,支持 2GB的硬盘分区,支持 EMS4.0扩展内存,有 DOS外层
MS-DOS 5.0 1991年 7月 支持 2GB硬盘分区,支持 2.88M3.5英寸软盘,具有扩展和扩充内存能力,具有 DOSSHELL,全屏幕编辑器,QBASIC等
MS-DOS 6.0 1993年 支持硬盘压缩,内存自动优化,文件恢复等功能
MS-DOS 6.22 1994年 支持 CD-ROM,为 MS-DOS的终结版
MS-DOS 更高版本 ---- 嵌入到微软 Windows操作系统中,不作为单独的 DOS系统
DOS操作系统的功能和组成
DOS操作系统的结构采用了层次模块式结构：
主要由一个固化在主板上的的模块基本输入输出系统和四个程序模块组成
引导模块（ BOOT引导区）
用于启动 DOS时自动引导、装入 DOS系统到内存。
命令管理模块 (Command.com)
主要负责接受并处理各种输入命令。
文件管理模块（ MSDOS.SYS）
是 DOS系统的内核模块，也可称为磁盘操作管理模块。
该模块由两部分组成：内核初始化程序 DOS-INIT和 DOS中断服务程序。
前者仅用于启动 DOS；后者则是真正 DOS的内核，提供系统的中断服务功能。
BIOS接口模块（ IO.SYS）
是 DOS的 I/O设备处理程序。
基本输入输出系统（ ROM-BIOS）
固化在计算机主板上的 ROM中，是操作系统与硬件设备的接口。
当一个磁盘上存有下列文件：
BOOT引导区文件
IO.SYS
MSDOS.SYS
COMMAND.COM文件，
则该磁盘就可以启动 DOS运行了，称该磁盘为
DOS启动盘。
当 DOS系统启动时,BOOT程序会将 IO.SYS，
MSDOS.SYS和 COMMAND.COM文件引导入内存。在 DOS运行时，它们一直常驻内存。
启动 DOS系统
如果系统有 DOS引导盘
软驱（ A:）中的软盘
硬盘（ C:）
…
则系统进行自检后就会进行自行启动。
引导顺序可以在 CMOS中进行设置：
例如,CDROM FLOOPY C
启动 DOS的三种方法
1．热启动
同时按下键盘的 <Ctrl>,<Alt>,<Del>三个键时，即引起
DOS系统的重新启动。
不再进行计算机硬件的自诊断，而是直接进行系统的初始化，
最后重新引导进入了 DOS系统。
热启动往往用来处理应用软件运行过程中出现死机的现象。
2．复位启动
复位启动是用硬件控制的方式对 CPU进行复位操作，强制中止任何工作任务，将 CPU中的寄存器和 RAM所有单元的数据进行清除，再进行一次开机自检，通过后再引导操作系统。
3．冷启动
通过开关微机电源的方式启动机器，称为冷启动，意即,冷机启动,。
使用 DOS操作系统
使用 DOS命令
用户输入的命令分为内部命令和外部命令两大类。
内部命令是随系统每次启动的 COMMAND.COM装入并且常驻内存，即内部命令实际上是在 COMMAND.COM中定义，
由 COMMAND.COM负责解释运行。
内部命令在任何时候都可以使用。
外部命令是一条单独的可执行文件。
外部命令需要保证命令文件在当前的目录中，或在
Autoexec.bat文件中已经加载了路径。
所有扩展名为,COM,.EXE,.BAT的文件都可被视为外部命令。
DOS命令有其一定的命令格式，一般为：
<命令字 >[<文件标识 >] [<开关参数 1>][<开关参数 2>]...[<开关参数 n>]
其中命令字表明操作任务，开关参数指定操作细节,,[...]”表示可选项。
DOS规定：
一个命令行的字符不能超过 127；
命令字、文件标识和开关参数之间必须用空格分开；
开关参数用,/”作为前导符，开关参数的顺序不影响命令执行结果；
用回车键结束命令的输入。为说明方便，在后面的命令实例中用,↙,代表回车键。
如：
c:\> dir c:\ /p↙
DOS系统的文件及目录
（ 1）文件
① 文件名（ File Name）
② 文件类型
③ 文件通配符
④ 文件属性
系统属性（ S）表示该文件为 DOS系统文件；
只读属性（ R）表示该文件只能读出，而不能修改和删除；
隐藏属性（ H）表示该文件在一般显示命令下不显示文件名；
归档属性（ A）表示该文件从上一次备份后又修改过。
（ 2）文件目录
（ 3）目录结构
（ 4）当前盘和当前目录
（ 5）路径
（ 6）文件标识
常用的 DOS命令分类：
文件操作命令
目录操作命令
磁盘操作命令
系统环境设置命令
……
不能死记，只有多上机练习，才能灵活掌握。
（ 1）文件内容查看命令 type
（ 2）文件复制命令 copy
（ 3）文件删除命令 del
（ 4）文件重命名命令 ren(rename)
（ 5）目录显示命令 dir
（ 6）建立子目录命令 mkdir
（ 7）删除子目录命令 rd
（ 8）改变当前目录命令 cd
（ 9）磁盘格式化命令 format
（ 10）磁盘复制命令 diskcopy
（ 11）磁盘检查命令 scandisk
（ 12）系统文件复制命令 sys
（ 13）磁盘目录结构显示命令 tree
（ 14）清屏命令 cls
（ 15）日期设置命令 date
（ 16）时间设置命令 time
（ 17）显示 DOS版本号命令 ver
网络操作系统的基本功能
网络操作系统首先具有通常的操作系统的五大管理功能。
网络操作系统还增加了网络支持功能，屏蔽本地资源与网络资源的差异性，为用户提供各种基本网络服务功能，完成网络共享系统资源的管理，具体表现在：
支持多用户。
提供高效而可靠的网络通信能力。
提供多种网络服务。
网络操作系统目前主要发展为 3大阵营：
Novell Netware
Microsoft Windows NT家族
Unix/Linux家族
Novell Netware
Novell NetWare简介
NetWare曾经是一种优秀的网络操作系统，是由美国 Novell公司开发的高性能局部网络系统。
在 80年代至 90年代,NetWare网络操作系统在全世界各地都有广泛的使用，在国际市场上有着重要的地位。
近几年来,NetWare网络操作系统市场日趋萎缩。
到目前为止,NetWare已推出版本 6。
Microsoft Windows NT Server
Windows NT网络操作系统简介
1993年，美国微软公司（ Microsoft）正式推出了 Windows NT网络操作系统,NT是 New Techology的缩写。
Windows NT网络操作系统的发展
经过 Windows NT 3.5/3.51/4.0等多个版本的改进，目前正式推出的为 NT
5，即 Windows 2000系列。
最新的基于,Net技术的 Windows 2003.Net操作系统也即将发布。
Windows NT 4.0有两个版本
Windows NT 4.0 WorkStation
Windows NT 4.0 Server。
Windows 2000有 4个版本，分别适用于不同的工作应用环境：
（ 1） Windows 2000 Professional是由 Windows NT 4 WorkStation发展而来的，适合于单用户操作。
（ 2） Windows 2000 Server，适合于高级工作站和部门 /项目组服务器。
（ 3） Windows 2000 Server，适合于企业服务器和 Internet服务器。
（ 4） Windows 2000 Data Center Server，适合于海量数据库服务器。
UNIX
UNIX的产生：
1965年麻省理工学院（ MIT）、美国电报电话公司
（ AT&T）的贝尔实验室（ Bell labs）和通用电气公司（ GE）开始多用户分时操作系统 Multics的开发工作时的附属产物。
Thompson和 Ritchie在 PEC PDP-7计算机上用汇编语言首先开发成功了 16位的 UNIX操作系统。
UNIX的发展：
UNIX的第一次实用，即为满足 Bell Labs专利部对正文处理的要求而在 1971年运行在 PDP-11上 。
今天所有的 UNIX实现版本都是用 C语言重写的。
虽然,UNIX发展到今天拥有众多的版本，
但很多基本的操作和命令都是一样的，而且几乎每一款 UNIX都拥有具有 GUI界面的
Xwindows。在 Xwindows下，用户可以方便的使用菜单和鼠标进行操作。
UNIX的特点
开放性、多用户、多任务、功能强、实现高效、网络功能丰富。
Linux操作系统
Linux简介
1991年 8月，芬兰赫尔辛基大学的大学生 Linus Torvalds首先对外发布了一套全新的应用在微机上的类 Unix的操作系统 -Linux的原型。
1991年 10月 5日,Linus发布了 Linux的第 —个,正式,版本，即
0.02版。
Linux源代码开发，因此全世界的 Internet上的程序员都可以自愿参加其开发工作。目前,Linus依然控制着 Linux操作系统的内核版本的改进和升级。
Linux内核的版本号一般由二到三个部分组成，例如比较稳定的
2.2.15：
（ 1） 第一个 2是主版本号，一般在一个时期内比较稳定；
（ 2） 第二个 2是次版本号，如果是偶数，代表是正式版，如果是奇数，代表是开发过程中的测试版，如在 2.4正式出来时,2.3.x就是在开发者间使用的测试版的版本号；
（ 3） 最后一个 15是修改号，如 2.2.15就是对 2.2.14做了一些小的修改而来。
目前发行的各种 Linux操作系统是对 Linux内核的包装和对外围程序的扩充。
比较常见的 Linux：
RedHat Linux，目前版本是 9.0，使用的内核都是 2.4.0
TurboLinux
SlackWare
Debain
在国内也有发行一些版本的 Linux，
如由中科院、北大方正、康柏公司联合开发的基于 RedHat
Linux改进的中文版 RedFlag Linux。
WinLinux。
由 Devin,Samuel,hahalee三个中国内核黑客通过互联网联手合作的杰作 BluePoint Linux。
由北京冲浪公司制作的 Linux发行版 Xterm。
Linux的特点
● 多用户
● 多任务
● 多平台
● 支持多种文件系统
● 与 Unix系统的兼容件好
● 具有强大的网络功能
● 支持的硬件范围广泛
● 具有特殊保护模式核心
● 按需存取的页面安装执行调度策略
● 内存保护
● 虚拟内存分页技术
● 内存页面共享
● 优秀的磁盘缓冲调度功能
● 动态链接共享库
● 支持伪终端设备
● 支持多个虚拟控制台
Linux系统的启动
打开安装有 Linux操作系统的计算机，计算机启动后会进入
Linux操作系统，经过一系列自动的模块加载和设备检测，系统进入登陆状态，如下图，等待用户的登陆。
Red Hat Linux release 8.0 (Psyche)
Kernel 2.4.18-14 on an i686
localhost login:_
登陆界面可以是字符方式，也可以是 GUI方式，这在 Linux中都可以设定。
字符方式首先提示本机的 Linux系统为 Red Hat Linux，为 Release
8.0版本，使用的 Linux内核为 2.4.18-14，本机器的机器名为
localhost。
用户必须输入用户名和密码，经系统验证无误后方能进入系统。
localhost login:root
password:
在各种 Linux系统中，一般都有两类用户：超级用户和普通用户。
一般的 Linux使用者均为普通用户，如果只需要完成一些由普通帐号就能完成的任务，建议不要使用超级用户帐号，
以免无意中破坏系统。
系统管理员一般使用超级用户帐号完成一些系统管理的工作，超级用户中有一个系统自己设定的超级用户 root，使用这个帐号可以在系统中做任何事情。
当用户正确地输入用户名和口令后，就能合法地进入系统。
屏幕显示：
[root@loclhost /root] # _
此时说明该用户已经登录到系统中，可以进行操作了。这里
"#"是超级用户的系统提示符。如果是普通用户登录，则屏幕显示：
[aaa@loclhost aaa] $ _
这跟 DOS下的提示符 C:\>_ 类似。
Linux系统的退出
如果用户打算退出系统（注销本用户），可以输入命令 exit或者 logout。
[aaa@loclhost aaa] $ exit
只有超级用户，才可以使机器退出 Linux系统或关闭、
重起计算机。如果要关闭计算机，可以输入命令
shutdown。
[root@loclhost root] # shutdown –h now
如果用户打算退出 Linux系统并重起计算机，可以输入如下命令：
[root@loclhost root] # shutdown –r now
Linux操作系统常用命令 -不能死记，只有多上机练习，才能灵活掌握。
（ 1）显示文件的内容 cat,less,more,head,tail
（ 2）文件复制命令 cp
（ 3）删除文件命令 rm
（ 4）文件改名 /移动命令 mv
（ 5）获取帮助信息命令 man
（ 6）显示文件目录命令 ls
（ 7）显示当前目录命令 pwd
（ 8）改变当前目录命令 cd
（ 9）建立子目录命令 mkdir
（ 10）删除子目录命令 rmdir
（ 11）查看硬盘分区命令 fdisk
（ 12）增加用户命令 adduser
（ 12）设定用户密码命令 passwd
（ 13）切换用户命令 su
（ 14）改变文件保护命令 chmod
（ 15）文本编辑命令 vi
（ 16）启动 Xwindows命令 startx
其他操作系统简介
CP/M
CP/M简介
虽然 CP/M操作系统现在已经使用的很少了，但它是个人微机上最早开发使用的操作系统，以至于后来的 MS-DOS操作系统都是在 CP/M的基础上稍作修改和删减而得来的。
加里 ·基尔代尔简介
,PC之父,,加里 ·基尔代尔（ Gary Kildall），在 PC研制上起过重大作用。
为英特尔 8008芯片写出了 PL／ I大型的、复杂的计算机语言。
是解释型 Basic程序的发明者。
1973年，基尔代尔用了几个月时间基于英特尔最新出炉的
8008微处理器开发的 CP／ M操作系统是磁盘操作系统的鼻祖，
也是日后８位微型机的标准操作系统。
Windows 系列
Windows操作系统的发展
由于 DOS操作系统界面不友好，美国微软公司（ Microsoft）
开始借鉴 Unix中的 Xwindows以及苹果公司的 Macintosh操作系统开发具有 GUI（ Graphics User Interface）功能的操作系统。
微软最早在 1985年推出 Windows 1.0，它的底层依然是调用
DOS操作系统，因此不能称之为纯正的操作系统。
经过 Windows 2.0/3.0/3.2等各个版本的发展，微软推出了具有 GUI的完全意义上的操作系统 Windows
95以及网络操作系统 Windows NT（ NT,New
Technology的缩写）。
这些操作系统以其优良的性能、友好的界面、方便的操作、良好的在线帮助和微软技术支持和售后服务风靡全球。之后，微软又推出了 Windows 97、
Windows 98,Windows Me，以及结合了一部分 NT
技术发展为,Net技术的 Windows XP操作系统。
Windows XP的界面
Windows 操作系统一览表
适合普通用户使用
Windows
1.0/2.0/3.0/3.2
Windows 9X 系列
Windows 95
Windows 97
Windows 98
Windows Millennium
Windows XP 系列
嵌入式 Windows
Windows CE
服务器或高级用户使用
Windows NT 系列
Windows NT
Workstation
Windows NT Server
Windows 2000 系列
Windows 2000
Professional
Windows 2000 Server
Windows 2000 Advanced
Server
Windows 2000
Datacenter Server
Windows,Net Server
2003
FreeBSD
FreeBSD简介
FreeBSD同 Linux类似，也是一个运行在 x86平台下的类 UNIX
系统，由 BSD UNIX系统发展而来。
FreeBSD是一个免费的、真正的 32位操作系统。
FreeBSD具有可调整的动态优先级抢占式多任务能力，即使在高负载下仍然能在不同任务间平缓切换，而不会发生由于个别任务独占系统资源，其他任务因此而发生停顿、死锁现象，
也决不会造成整个系统死锁。
FreeBSD是多用户操作系统，可以支持多个使用者同时使用
FreeBSD系统，共享系统的磁盘、外设、处理器等系统资源。
每个用户也可以同时启动多个任务，使得工作效率更高。
IBM OS/2
OS/2 简介
OS/2最初是作为 IBM和微软合作开发的 GUI操作系统面世的，
历史比 Windows还要悠久。
OS/2系统的操作界面直观、丰富，可用鼠标双击调用应用程序，可用鼠标右键调出可选项菜单，还有与 DOS相似的命令行界面。
OS/2系统是真正的多任务通用操作系统。
OS/2系统在内存的保护模式下运行多个应用程序，并具有
,系统崩溃保护,能力。
Merlin是 IBM OS/2操作系统新产品：
增加了语音控制及输入的辨认功能
同时提供了更强大的多媒体,3D绘图及新的
OpenDoc,Open32,Win32 API Extension、
TrueDos等支持
系统与 Internet紧密整合，内建 Java功能
全新的硬件管理员、软件的兼容性与美观的使用者接口
Macintosh操作系统
Macintosh操作系统简介
Macintosh操作系统是 Apple公司推出的操作系统，
目前版本是 Mac OS 10。
苹果公司研制的苹果机一直在多媒体处理、工业设计等领域独领风骚，因此受到众多 Mac机爱好者的推崇。
目前在各种 Mac机上，基本上都使用 PowerPC处理器，运行苹果公司的 Macintosh操作系统。下图展示的是几款 Mac机型。
几款 Mac机型
目前的 Macintosh操作系统称为 Mac OS X
该操作系统实际上是一个全新的操作系统，也是较早的采用图形用户界面的操作系统之一，通过大量使用阴影、透明和流动等效果来改善操作系统的外观。
Mac OS X目前最新的版本为 10.2，该版本拥有超过 150个引人注目的新功能：
同 AOL兼容的短信息客户程序
可以过滤垃圾邮件的增强型邮件程序，记录所有联系人的地址簿
全功能的搜索引擎
包含有 QuickTime 6，它是日趋流行的媒体标准，支持 MPEG-4
视频
Quartz Extreme是一个硬件加速的、全合成的图形系统，它使 2D
和 3D功能变得更加有生气
辅助弹出式文件夹的功能已经加入到了显著经过改进的 Finder中
还有众多绝对优于 Xwindows和 Windows的特征和性能
Mac OS X 10.2版本的界面
BeOS
BeOS简介
1996年的 11月,Be.Inc公司正式推出了 BeOS系统。
目前 BeOS的最新版本为 BeOS 5，其中的 BeOS
5 Personal Edition(BeOS 5个人版 )是免费的。
BeOS以其出色的多媒体功能而越来越受到多媒体爱好者们的关注，它在多媒体制作、编辑、
播放方面都表现其优越性。
BeOS优点
BeOS的核心就是图形化，这使得 BeOS是真正具有图形界面的操作系统。
BeOS拥有众多功能强大的多媒体软件，从制作到播放是应有尽有。
BeOS采用了 64位的文件系统，这样的文件系统正是迎合了进行多媒体制作时进行大规模的数据交换的需要。
此外，和 Linux,Windows NT一样,BeOS也能够支持多处理器。
BeOS具有完备的网络功能，除了在多媒体方面出色外,BeOS
的网络功能也十分完备，
BeOS具有好的兼容性和多国语言支持，
BeOS使用 BeOS格式的分区，又可以访问 FAT,FAT32,NTFS
等格式的硬盘分区。
BeOS缺点
BeOS大多数软件都是一些自由软件、共享软件和免费软件，这些软件中多媒体应用软件，视频处理、
声音合成编辑、动画制作渲染等占了相当大的比例，
而办公类、游戏类软件却相当有限，因此面向一般用户的应用程序太少,大部分对于一般的家庭、办公用户并不实用，因此无法被大众用户所接受。
BeOS对某些硬件的支持也不尽人意，第三方软硬件支持太少。
BeOS官方网页,http://www.bebits.com
BeOS界面各种嵌入式操作系统
什么是嵌入式操作系统
嵌入式操作系统（ EOS,Embedded Operating
System）也是目前用途非常广泛地操作系统。
嵌入式操作系统应用领域
过去它主要应用于工业控制领域。通过在工业控制和其他相关领域的长期应用，目前已在信息家电领域，包括机顶盒、掌上电脑,Pocket PC、手机与寻呼机、车载盒、工业控制、各种网络设备及军方应用等领域。
嵌入式操作系统主要特点
精而小的系统内核，开销小，效率高，并可用于各种非计算机设备。
具有开放性、可伸缩性的体系结构。
实时性强。 EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。
提供各种设备驱动接口。
操作方便、简单，提供图形界面，追求易学易用。
提供 TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的 MAC访问层接口，为各种移动计算设备预留接口
嵌入式操作系统种类
美国加州的集成系统公司（ Integrated Systems Inc）推出的广泛用于各种嵌入式智能设备的嵌入式操作系统 pSOSystem，
简称 pSOS
Qnx公司的 Qnx操作系统
日益流行的 Wind River Systems 公司的 VxWorks
提供源代码的嵌入实时操作系统 Nucleus
微软公司的 Windows CE
3Com公司的 Palm OS
发展自欧洲，由全球著名的 3家移动电话厂商诺基亚、爱立信和摩托罗拉共同开发出来的嵌入式操作系统 EPOC
嵌入式 Linux
中国台湾的 Penbex
中国大陆的 Hopen
韩国的 CellVIC OS
