第2章 Windows XP 操作系统

本章内容2.1操作系统概述2.2WindowsXP基础2.3WindowsXP的桌面2.4WindowsXP的资源管理器2.5控制面板2.6WindowsXP的系统维护与性能优2.7WindowsXP的附件2.1操作系统概述第二章WindowsXP操作系统2.1.1操作系统的概念2.1.2操作系统的发展2.1.3操作系统的主要特性2.1.4操作系统的基本功能2.1.5操作系统的分类2.1.6典型操作系统概述2.1.1操作系统的概念计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成，软件系统又可以分为系统软件和应用软件，其中，操作系统是最重要的系统软件。从用户角度来看，操作系统是用户和计算机硬件之间的桥梁，用户通过操作系统提供的命令和有关规范来操作和管理计算机。普遍认为：操作系统是管理软硬件资源、控制程序执行、改善人机界面、合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。2.1.2操作系统的发展1.早期的计算机没有操作系统，人们通过各种操作按钮来控制计算机，后来出现了汇编语言，并将它的编译器内置到电脑中。这些将语言内置的电脑只能由操作人员自己编写程序来运行，不利于设备、程序的共用。2.为了解决这些问题，人们编写了许多程序，逐步形成了较为实用的系统软件——操作系统，使人们可以从更高层次对电脑进行操作，而不用关心其底层的运作。特别是微型计算机的出现，加速了操作系统的不断发展。2.1.2操作系统的发展1)在微机上，早期运行的主要操作系统是MS-DOS。MS-DOS具有字符型用户界面，采用命令行方式进行操作和管理，这种方式操作起来很不方便，而且需要用户记忆大量的DOS命令。2)随着计算机软、硬件技术的飞速发展，1995年8月，微软公司推出了采用图形化用户界面的操作系统——Windows95，从此，微机用户摆脱了单调的命令行操作方式，只要用鼠标点击屏幕上的形象化的图标，就可以轻松完成大部分操作。后来，微软公司又相继推出了Windows98、WindowsNT、Windows2000、WindowsXP等系统。2.1.3操作系统的主要特性操作系统主要有四种特性：1）并发性2）共享性3）虚拟性4）异步性并发性并发性（Concurrence）是指两个或两个以上的运行程序在同一时间间隔段内同时执行。操作系统是一个并发系统，并发性是它的重要特征，发挥并发性能够消除计算机系统中部件和部件之间的相互等待，有效地提高了系统资源的利用率，改进了系统的吞吐率，提高了系统效率。采用了并发技术的系统又称为多任务系统（Multitasking）。共享性共享性是操作系统的另一个重要特征。共享是指操作系统中的资源（包括硬件资源和信息资源）可被多个并发执行的进程所使用。出于经济上的考虑，一次性向每个用户程序分别提供它所需的全部资源不但是浪费的，有时也是不可能的，现实的方法是让多个用户程序共用一套计算机系统的所有资源，因而必然会产生共享资源的需要。虚拟性操作系统中的所谓“虚拟”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。物理实体（前者）是实的，即实际存在的，而后者是虚的，是用户感觉上的东西。例如，在多道分时系统中，虽然只有一个CPU，但每个终端用户都认为有一个CPU在专门为他服务，亦即利用多道程序技术和分时技术可以把一台物理CPU虚拟为多台逻辑上的CPU，也称为虚处理器。类似地，也可以把一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑上的I/O设备。异步性异步性（Asynchronism），或称随机性。操作系统中的随机性处处可见，操作系统内部产生的事件序列有许许多多可能,而操作系统的一个重要任务是必须确保捕捉任何一种随机事件，正确处理可能发生的随机事件，正确处理任何一种事件序列，否则将会导致严重后果。2.1.4操作系统的基本功能从资源管理的观点来看，操作系统具有以下几个主要功能:1.处理机管理2.存储管理3.设备管理4.文件管理5.网络与通信管理6.用户接口处理机管理处理机管理主要有两项工作：1）处理中断事件2）是处理器调度正是由于操作系统对处理器的管理策略不同，其提供的作业处理方式也就不同，例如，批处理方式、分时处理方式、实时处理方式等等。存储管理存储管理的主要任务是管理存储器资源，为多道程序运行提供有力的支撑。存储管理的主要功能包括：存储分配、存储共享、存储保护和存储扩充。设备管理设备管理的主要任务是管理各类外围设备，完成用户提出的I/O请求，加快I/O信息的传送速度，发挥I/O设备的并行性，提高I/O设备的利用率，以及提供每种设备的设备驱动程序和中断处理程序，向用户屏蔽硬件使用细节。设备管理具有以下功能：提供外围设备的控制与处理、提供缓冲区的管理、提供外围设备的分配、提供共享型外围设备的驱动和实现虚拟设备。文件管理文件管理是对系统的信息资源进行管理。文件管理主要完成以下任务：提供文件逻辑组织方法、提供文件物理组织方法、提供文件的存取方法、提供文件的使用方法、实现文件的目录管理、实现文件的存取控制和实现文件的存储空间管理。网络与通信管理随着计算机网络的飞速发展，新的操作系统必须具备网络管理功能，网络操作系统至少应具有以下管理功能：网上资源管理功能、数据通信管理功能和网络管理功能。6.用户接口为了使用户能灵活、方便地使用计算机和操作系统，操作系统还提供了一组友好的用户接口，包括程序接口、命令接口和图形接口。2.1.5操作系统的分类早期，根据用户界面的使用环境和功能特征的不同，操作系统一般可分为三种基本类型:1）批处理系统；2）分时系统；3）实时系统。随着计算机科学的发展，目前又出现了许多种操作系统，主要有嵌入式操作系统、个人操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等。批处理操作系统批处理（BatchProcessing）操作系统的工作方式是：用户将作业交给系统操作员，系统操作员将许多用户的作业组成一批作业，之后输入到计算机中，在系统中形成一个自动转接的连续的作业流，然后启动操作系统，系统自动、依次执行每个作业，最后由操作员将作业结果交给用户。分时操作系统分时（TimeSharing）操作系统的工作方式是：一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用，用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。实时操作系统实时操作系统（RealTimeOperatingSystem）是指使计算机能及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。嵌入式操作系统嵌入式操作系统（EmbeddedOperatingSystem）是运行在嵌入式系统环境中，对整个嵌入式系统以及它所操作、控制的各种部件装置等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的操作系统。个人计算机操作系统根据在同一时间使用计算机用户的多少，操作系统又可以分为单用户操作系统和多用户操作系统：单用户操作系统是指一台计算机在同一时间只能有一个用户在使用，一个用户独自享用系统的全部硬件和软件资源，而如果在同一时间允许多个用户同时使用计算机，则称为多用户操作系统。另外，如果用户在同一时间内可以运行多个应用程序（每个应用程序被称作一个任务），这样的操作系统称为多任务操作系统，如果用户在同一时间内只能运行一个应用程序，对应的操作系统称为单任务操作系统。个人计算机操作系统个人计算机操作系统是单用户操作系统。个人计算机操作系统主要供个人使用，功能强、价格低，可以在几乎任何地方安装使用，能满足一般人操作、学习、游戏等方面的需求。个人计算机操作系统的主要特点是计算机在某一时间内为单个用户服务；采用图形界面人机交互的工作方式，界面友好；使用方便，用户无须专门学习，也能熟练操纵机器。早期的DOS操作系统是单用户单任务操作系统，WindowsXP则是单用户多任务操作系统。网络操作系统网络操作系统是基于计算机网络的，是在各种计算机操作系统上按网络体系结构、协议和标准开发的软件，包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用，其目标是相互通信及资源共享。分布式操作系统大量的计算机通过网络联结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享，这种系统被称作分布式系统（DistributedSystem）。2.1.6典型操作系统概述——DOS操作系统DOS的全称是磁盘操作系统（DiskOperatingSystem），是一种单用户、普及型的微机操作系统，主要用于以Intel公司的86系列芯片为CPU的微机及其兼容机，曾经风靡了整个20世纪80年代。DOS由IBM公司和微软公司开发，包括PC-DOS和MS-DOS两个系列。20世纪80年代初，IBM公司决定涉足PC机市场，并推出IBM-PC。1980年11月，IBM公司和微软公司正式签约委托微软为其即将推出的IBM-PC开发一个操作系统，这就是PC-DOS，又称IBM-DOS。1981年，微软也推出了MS-DOS1.0版，两者的功能基本一致，统称DOS。2.1.6典型操作系统概述——DOS操作系统DOS采用汇编语言书写，系统开销小，运行效率高。另外，DOS针对PC机环境来设计，实用性也较好，较好地满足了低档微机工作的需要。但是，随着PC机性能的突飞猛进，DOS的缺点不断显露出来，已经无法发挥硬件的能力，又缺乏对数据库、网络通信等的支持，没有通用的应用程序接口，加上用户界面不友善，操作使用不方便，从而逐步让位于Windows等其他操作系统。2.1.6典型操作系统概述——Windows操作系统Windows的第一个版本是Windows1.x，但是从Windows1.x到Windows3.x，系统都必须依靠DOS提供的基本硬件管理功能才能工作，因此从严格意义上来说它还不能算是一个真正的操作系统，只能称为图形化用户界面操作环境。1995年8月，Microsoft公司推出了Windows95，并放弃开发新的DOS版本，Windows95能够独立在硬件上运行，是真正的新型操作系统。以后Microsoft公司又相继推出了Windows97、Windows98、Windows98SE、WindowsMe等后继版本。2.1.6典型操作系统概述——Windows操作系统除了家用操作系统版本外，Windows还有其商用操作系统版本，即Windows2000和早期的WindowsNT，它们也是独立的操作系统，主要运行于小型机、服务器，也可以在PC机上运行。WindowsNT3.1于1993年5月推出，以后又相继发布了NT3.5、NT3.51、NT4.0、NT5.0Beta1和Beta2等版本。基于NT内核，Microsoft公司于2000年2月正式推出了Windows2000。2001年1月，Microsoft公司正式宣布停止Windows9x内核，家用操作系统版本和商用操作系统版本将合二为一，新的Windows操作系统将命名为WindowsXP。另外，Windows操作系统还有嵌入式操作系统系列，包括嵌入式操作系统WindowsCE和手机用操作系统Stinger等。2.1.6典型操作系统概述——Unix操作系统Unix操作系统是一个通用、交互型分时操作系统。它最早由美国电报电话公司的贝尔实验室的Thompson和Ritchie于1969年在DEC公司的小型系列机PDP-7上开发成功。1973年Ritchie开发出的C语言对Unix的发展产生了重要作用，用C语言改写后的Unix具有高度易读性、可移植性，为其迅速推广和普及迈出了决定性的一步。1974年7月，“Unix分时系统”一文在美国权威杂志CACM上发表，引起了广泛注意。最早外界可获得的Unix是1975年的Unix第6版，1978年的Unix第7版可以看作当今Unix的祖先，该版本为今天Unix的繁荣奠定了基础。70年代中后期Unix源代码的免费扩散引起了很多大学、研究所的兴趣，大众的参与为Unix的改进、完善、传播和普及起到了重要的作用。2.1.6典型操作系统概述——Unix操作系统Unix的主要特点有：（1）结