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大学计算机基础教程(高守平第二版)第2章操作系统基础大学计算机基础教程(高守平第二版)第2章操作系统基础第一节操作系统的定义和作用操作系统是一种系统软件，它管理和控制计算机硬件资源，并提供给用户一个简单易用的界面，使得用户可以方便地使用计算机。
1.1 操作系统的定义操作系统是指在计算机和用户之间起到桥梁作用的软件。
它利用计算机的硬件资源，提供给用户一个友好的环境，使得用户可以与计算机交互，并能够运行各种应用程序。
1.2 操作系统的作用操作系统有以下几个主要作用：（1）管理和分配计算机系统的硬件资源，包括处理器、存储器、输入输出设备等；（2）提供用户与计算机之间的接口，让用户能够方便地使用计算机；（3）管理和调度进程，保证多个进程之间的并发执行；（4）提供各种系统服务和功能，如文件管理、网络通信等。
第二节操作系统的基本概念2.1 进程和线程进程是指正在运行的程序的实例。
每个进程有自己的地址空间、文件描述符等资源。
一个进程可以包含多个线程，线程是在进程中独立运行的执行单元。
2.2 内存管理操作系统负责管理计算机的内存资源，包括内存的分配和释放、虚拟内存的管理等。
通过虚拟内存技术，操作系统可以将进程使用的内存分为多个虚拟地址空间，从而提高内存的利用率。
2.3 文件系统文件系统负责管理计算机中的文件和目录。
它提供了对文件的读写操作，并管理文件的存储和组织。
文件系统还提供了目录结构，方便用户组织和查找文件。
2.4 设备管理设备管理是操作系统对计算机硬件设备进行管理的一项重要任务。
它负责对设备的分配和回收，以及设备的驱动程序的管理。
通过设备管理，操作系统可以提供对各种设备的统一访问接口，使得应用程序可以方便地使用设备。
第三节常见的操作系统3.1 Windows操作系统Windows操作系统是由微软公司开发的一种广泛使用的操作系统，具有图形化界面和丰富的应用软件。
Windows操作系统拥有庞大的用户群体，在个人计算机和企业中使用广泛。
第二章计算机硬件及软件系统计算机系统是一个复杂的工作系统，它由硬件系统和软件系统组成。
所谓计算机的硬件系统，通俗地说就是构成计算机的看得见摸得着的部件，即构成计算机的各种物理设备的总称。
例如：计算机的主机、显示器、键盘、磁盘驱动器等。
软件系统是运行、管理和维护计算机的各类程序和文档的总称。
通常把不装备任何软件的计算机称为“裸机”，计算机之所以能够应用到各个领域，是由于计算机装上不同软件后，能够出色地按照人们的意志完成各种不同的任务。
本章主要介绍计算机硬件及软件知识。
2-1 计算机硬件系统的组成计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。
计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本构件组成。
图2-1列出了一个计算机系统的基本硬件结构。
其中，实线代表数据流，虚线代表指令流。
2-1-1 主板1．系统主板主板又叫主机板、母板、系统板等，是计算机系统的主要组件，包括中央处理器、主存储器、支持电路和总线控制器以及插接件。
计算机的质量与主板的设计和工艺有极大的关系。
随着计算机技术的发展，高度整合主板成为主板发展的一个必然趋势，现在主板不但可以集成声卡、MODEM、网卡、Raid（独立磁盘冗余阵列），而且还可以集成显卡，以及各种新型接口。
图2-2为一个实际的A TX主板的布局结构及外型图。
图2-2 A TA主板(1) CPU插槽。
CPU需要通过某个接口与主板连接才能进行工作。
CPU采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。
对应到主板上就有相应的插槽类型。
目前，在安装形式上主要分为Socket和Slot两大工业标准，图2-2所示CPU插槽为Socket插槽，目前的Pentium 4 CPU 采用的是Socket 478插槽。
图2-3 Intel 845G南桥芯片组图2-4 VIA PT880北桥芯片(2) 芯片组。
芯片组(Chipset)是主板的灵魂，它决定了主板所能够支持的功能。
大学计算机基础第二章第二章计算机系统1.计算机系统的构成一个完整的计算机系统是由硬件和软件组成。
硬件是由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。
其中：中央处理器(简称CPU)=运算器+控制器主机=中央处理器+主存储器软件是指各类程序和数据，计算机软件包括计算机本身运行所需要的系统软件和用户完成任务所需要的应用软件。
2.冯·诺依曼型计算机的结构冯·诺依曼型计算机是将程序和数据事先存放在外存储器中，在执行时将程序和数据先从外存装入内存中，然后使计算机在工作时自动地从内存中取出指令并加以执行，这就是存储程序概念的基本原理。
冯·诺依曼计算机体系结构的主要特点是：(1)采用二进制形式表示程序和数据。
(2)计算机硬件是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
(3)程序和数据以二进制形式存放在存储器中。
(4)控制器根据存放在存储器中的指令(程序) 工作。
3.中央处理器CPU CPU：运算器部件、寄存器部件和控制器部件。
CPU 从存储器取出指令，放入CPU 内部的指令寄存器，并对指令译码。
它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。
CPU 的主要性能指标：(1)主频/外频（主频=外频×倍频，即CPU工作频率）(2)数据总线宽度（即字长，指CPU传输数据的位数）(3)地址总线宽度（决定了CPU可访问的地址空间）(4)工作电压（低电压可减少CPU过热，降低功耗）(5)高速缓存Cache（加速CPU与其它设备间数据交换）(6)运算速度（CPU每秒能处理的指令数）运算器运算器是完成算术和逻辑运算的部件，又称算术和逻辑运算单元。
计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的。
运算器的核心部件是:(1)运算逻辑部件(2)寄存器部件控制器控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码，并根据指令译码的结果，按指令先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地完成各种操作。
