实验2操作系统环境.docx
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实验2操作系统环境
2.1操作系统的计算环境
2.1.1操作系统计算环境的背景
本实验帮助回顾Windows2000/XP、UNIX和Linux的计算环境术语,加深理解有关操作系统的基础概念。
学生还将调查在学校或其他机构中Windows、UNIX和Linux的使用情况,看哪些机构在使用Windows、UNIX或者Linux系统;研究Web站点,看哪些因特网网站(尤其是简体中文网站)分别支持着Windows、UNIX和Linux操作系统的应用。
2.1.2练习与实验
本节“练习与实验”的目的是:
通过实验,加深对以下内容的理解:
1)基本的计算机硬件组件;
2)计算机操作系统;
3)Windows的发展和版本
4)UNIX和Linux的历史和版本;
5)WindowsXP、UNIX或Linux操作环境。
调查在机构、学校和学生中Windows、UNIX和Linux操作系统的使用情况。
分别研究支持Windows和Linux的Web站点。
1.工具/准备工作
在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容。
请联系指导老师或者熟识网络技术的人士,如学校或企业信息技术部门的职员,了解你所在的学校(或者其他机构)中使用了哪些服务器和网络操作系统,找出是否在用Windows2000/XP、UNIX和Linux以及在哪里使用这些操作系统。
需要准备一台带有浏览器,能够访问因特网的计算机。
2.实验内容与步骤
(1)识别一台计算机的4个主要硬件组成部分。
1)__运算器___
2)___控制器
3)存储器
4)输入输出设备
(2)在空格中,填写3个概念中的一个:
内核、shell或者文件系统。
1)shell_____________表现为用户界面,把用户的需求翻译为系统活动。
2)文件系统____________在用户之间管理和分配资源。
3)内核______________提供命令解释。
4)文件系统____________以层次化的结构组织和存储数据。
5)内核___________进行内存管理。
6)文件系统________组成部分是文件和目录。
7)shell_________管理硬盘、磁带机、打印机、终端、通信线路和其他设备。
(3)WindowsXP操作系统的主要优点是什么?
1)兼容性好,软件资源最丰富。
2)速度快
3)占用资源较少
4)用户操作无障碍,绝大部分会用电脑的人都能比较自如的使用XP
(4)UNIX操作系统的主要优点是什么?
1)具有简单强大统一的I接口,将所有设备用文件表示。
2)可靠性高
3)伸缩性较强
4)开放性好,网络功能强,强大的数据库支持功能。
(5)Linux操作系统的主要优点是什么?
1)代码开源
2)多用户:
系统资源可以被不同用户以各自的权限访问使用,互不影响。
3)多任务和多线程:
不同任务和线程几乎同时并发的处理独立的但却内在的关
联的一系列事物。
4)设备独立性较高:
linux操作系统把所有的外部设备统一当做设备文件来看待,只要安装他们的驱动程序,任何用户都可以像使用普通文件一样操作,使用这些设备,而不必知道他们的具体存在形式。
(6)列举Linux操作系统的主要组成部分。
1)核心
2)SHELL(命令解释器)
3)应用程序
(7)Linux内核管理着哪几件事情?
1)系统调用
2进程管理、内存管理。
3)硬件驱动、网络协议栈。
(8)Linux系统的主要shell的名字和它们各自默认的提示符是什么?
1)
bash:
BourneAgainShell。
这是Linux系统上最常用的Shell,它合乎POSIX标准且相容于BourneShell,是GNU工程(自由软件基金会)的产物,并且提供了编辑命令行的功能。
csh:
CShell。
由Berkeley(伯克利大学)开发,与BourneShell在交互式使用上很多是相兼容的,但在程序设计界面上却有很大的不同。
它不提供编辑命令行的功能,但它有类似的功能叫命令历史记录。
ksh:
KornShell。
在UNIX系统下得到普遍使用,并最早将现代Shell技术(包括取自CShell的部分)引入BourneShell,提供了编辑命令行功能。
sh:
BourneShell。
是原始的Shell,不提供编辑命令行功能。
tcsh:
CShell的加强版,提供了编辑命令行的功能。
zsh:
ZShell。
最新的Shell,与BourneShell兼容,提供编辑命令行的功能。
(9)操作系统的文件系统由哪几部分组成的?
1)核心WinFS
2)数据模型
3)架构
4)服务
5)API
(10)在指导老师或者信息技术人员的帮助下,找出在学校或者其他机构中使用的几种操作系统。
请列举其版本、支持厂商和服务器的功能,填入表2.1中。
表2.1实验记录
操作系统名称和版本
支持厂商
服务器作用
Windows2007
WindowsXP
描述你所调查的范围及其基本情况:
____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
在你的调查范围中拥有计算机的基本情况:
______________________________
________________________________________________________________________
(11)通过有关教科书和对Web网站的搜索了解,列举出你找到的Linux发行版本及其支持厂商和网站,填入表2.2中。
表2.2实验记录
Linux版本
支持厂商
支持网站
3.实验总结
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4.实验评价(教师)
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2.1.3阅读与思考:
分时操作系统CTSS的领导者Corbato
FernandoJ.Corbato(见图2.1),分时操作系统CTSS和Multics系统的领导者。
出生于1926年7月1日,美国加州奥克兰。
Corbato1950年从加州理工学院获得学士学位。
1956年从MIT(麻省理工学院)获得博士学位。
然后,Corbato加入了MIT计算中心,1965年出任MIT的教授,并直到从MIT退休。
Corbato是第一个分时操作系统CTSS和Multics系统的领导者。
其贡献直接导致和影响了后来的UNIX操作系统的诞生。
1990年,Corbato被授予图灵奖以表彰其先驱性地在组织和综合概念和领导开发通用大规模,分时系统,资源共享计算机系统,如CTSS和Multics。
MITCTSS(CompatibleTime-SharingSystem)是第一个分时系统。
CTSS是在1961年完成开发的。
CTSS的后续项目就是著名的Multics项目。
Multics项目直接导致和影响了KenThompson(1983年图灵奖得主)和DennisRitchie(1983年图灵奖得主开发的UNIX操作系统)。
资料来源:
“Sawin软件研法发之窗—软件名人堂”(http:
//www.
请分析:
阅读以上文章,你能得到什么启发?
请简述之。
强大而深厚的专业知识,是获得科技进步与创新的敲门砖。
基础打牢,才能将一栋房屋建的更高。
2.2WindowsXP系统管理
2.2.1WindowsXP系统管理工具
WindowsXPProfessional的“管理工具”中集成了许多系统管理工具,利用这些工具,管理员可以方便地实现各种系统维护和管理功能。
这些工具都集中在“控制面板”的“管理工具”选项下,用户和管理员可以很容易地对它们操作和使用。
在默认情况下,只有一些常用工具——如服务、计算机管理、事件查看器、数据源(ODBC)、性能和组件服务等——随WindowsXP系统的安装而安装。
1)服务:
启动和停止由Windows系统提供的各项服务。
2)计算机管理器:
管理磁盘以及使用其他系统工具来管理本地或远程计算机。
3)事件查看器:
显示来自于Window和其他程序的监视与排错信息。
例如,在“系统日志”中包含各种系统组件记录的事件,如使用驱动器失败或加载其他系统组件;“安全日志”中包含有效与无效的登录尝试及与资源使用有关的事件,如删除文件或修改设置等,本地计算机上的安全日志只有本机用户才能查看;“应用程序日志”中包括由应用程序记录的事件等等。
4)数据源(ODBC):
添加、删除以及配置ODBC数据源和驱动程序。
5)性能:
显示系统性能图表以及配置数据日志和警报。
6)组件服务:
配置并管理COM+应用程序。
另一些工具则随系统服务的安装而添加到系统中,例如:
1)Telnet服务器管理:
查看以及修改Telnet服务器设置和连接。
2)Internet服务管理器:
管理IIS、Internet(因特网)和Intranet(内部网)Web站点的Web服务器。
3)本地安全策略:
查看和修改本地安全策略,诸如用户权限和审计策略。
2.2.2练习与实验
本节“练习与实验”的目的是:
1)了解和学习Windows系统管理工具及其使用;
2)熟悉Windows系统工具的内容和应用;
由此,进一步熟悉Windows操作系统的应用环境。
1.工具/准备工作
在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容。
需要准备一台运行WindowsXPProfessional操作系统的计算机。
2.实验内容与步骤
为了帮助用户管理和监视系统,WindowsXP提供了多种系统管理工具,其中最主要的有计算机管理、事件查看器和性能监视等。
步骤1:
登录进入WindowsXPProfessional。
步骤2:
在“开始”菜单中单击“设置”>“控制面板”命令,双击“管理工具”图标。
在本地计算机“管理工具”组中,有哪些系统管理工具,基本功能是什么:
1)事件查看器
2)Windows内存诊断
3)本地安全策略
4)组件服务
5)系统配置
6)高级安全windows防火墙
7)性能监视器
8)计算机管理
9)数据源(ODBC)
10)任务计划程序
(1)计算机管理
使用“计算机管理”可通过一个合并的桌面工具来管理本地或远程计算机,它将几个WindowsXP管理实用程序合并到一个控制台目录树中,使管理员可以轻松地访问特定计算机的管理属性和工具。
步骤3:
在“管理工具”窗口中,双击“计算机管理”图标。
“计算机管理”使用的窗口与“Windows资源管理器”相似。
在用于导航和工具选择的控制台目录树中有“系统工具”、“存储”及“服务和应用程序”等节点,窗口右侧“名称”窗格中显示了工具的名称、类型或可用的子工具等。
它们是:
1)系统工具,填入表2.3中。
表2.3实验记录
名称
类型
描述
任务计划程序
管理单元
帮助您计划在特定时间或在特定事件发生时执行操作的自动任务。
事件查看器
管理控制台管理单元
浏览和管理事件日志
共享文件夹
管理单元
显示共享文件夹、目前会话及打开文件
本地用户与组
扩展管理单元
管理本地用户与组
性能
性能
性能
设备管理器
管理单元
查看并更新您的硬件设置和驱动程序软件
2)存储,填入表2.4中。
表2.4实验记录
名称
类型
描述
磁盘管理
管理单元
虚拟磁盘管理器
3)服务和应用程序,填入表2.5中。
表2.5实验记录
名称
类型
描述
服务
管理单元
启动、终止并控制windows服务
WMI控件
扩展管理单元
配置和控制WMI服务
SQLserver配置管理器
SQLserver配置管理器
SQLserver配置管理器
(2)事件查看器
事件查看器不但可以记录各种应用程序错误、损坏的文件、丢失的数据以及其他问题,而且还可以把系统和网络的问题作为事件记录下来。
管理员通过查看在事件查看器中显示的系统信息,可以迅速诊断和纠正可能发生的错误和问题。
步骤1:
在“管理工具”窗口中,双击“事件查看器”图标。
在WindowsXP事件查看器中,管理员可以查看到3种类型的本地事件日志,请填入表2.6中。
表2.6实验记录
名称
类型
描述
当前大小
应用程序
信息
根据需要覆盖事件
5.07MB/20MB
硬件事件
关键
根据需要覆盖事件
68KB/20MB
步骤2:
在事件查看器中观察“应用程序日志”:
本地计算机中,共有___17890________个应用程序日志事件。
步骤3:
单击“查看”菜单中的“筛选”命令,系统日志包括的事件类型有:
1)信息
2)警告
3)错误
4)审核失败
5)审核成功
(3)性能监视
“性能”监视工具通过图表、日志和报告,使管理员可以看到特定的组件和应用进程的资源使用情况。
利用性能监视器,可以测量计算机的性能,识别以及诊断计算机可能发生的错误,并且可以为某应用程序或者附加硬件制作计划。
另外,当资源使用达到某一限定值时,也可以使用警报来通知管理员。
在“管理工具”窗口中,双击“性能”图标。
“性能”窗口的控制台目录树中包括的节点有:
1)监视工具
2)数据收集器集,报告,其中的子节点填入表2.7中。
表2.7实验记录
名称
描述
性能监视器
Windows性能监视器是一个Microsoft管理控制台(MMC)管理单元,提供用于分析系统性能的工具。
系统
可以使用Windows性能监视器实时检查运行程序影响计算机性能的方式并通过收集日志数据供以后分析使用。
用户定义
Windows性能监视器使用可合并进数据收集器集的性能计数器、事件跟踪数据和配置信息。
(4)服务
在“管理工具”窗口中,双击“服务”图标。
在你的本地计算机中,管理着_____187___________个系统服务项目。
通过观察,重点描述你所感兴趣的5个系统服务项目:
1)aspnet_state:
为ASP.NET提供进程外会话状态支持。
如果此服务被停止,进程外请求将得不到处理。
如果此服务被禁用,任何显式依赖它的服务将无法启动。
2)Fax:
利用计算机或网络上的可用传真资源发送和接收传真。
3)LanmanWorkstation:
使用SMB协议创建并维护客户端网络与远程服务器之间的连接。
如果此服务已停止,这些连接将无法使用。
如果此服务已禁用,任何明确依赖它的服务将无法启动。
4)WindowsUpdate:
启用检测、下载和安装Windows和其他程序的更新。
如果此服务被禁用,这台计算机的用户将无法使用WindowsUpdate或其自动更新功能,并且这些程序将无法使用WindowsUpdateAgent(WUA)API。
5)WindowsManagementInstrumentation:
提供共同的界面和对象模式以便访问有关操作系统、设备、应用程序和服务的管理信息。
如果此服务被终止,多数基于Windows的软件将无法正常运行。
如果此服务被禁用,任何依赖它的服务将无法启动。
(5)数据源(ODBC)
ODBC,即开放数据库连接。
通过ODBC可以访问来自多种数据库管理系统的数据。
例如,ODBC数据源会允许一个访问SQL数据库中数据的程序,同时访问VisualFoxPro数据库中的数据。
为此,必须为系统添加称为“驱动程序”软件组件。
步骤1:
在“管理工具”窗口中,双击“数据源(ODBC)”图标,打开“ODBC数据源管理器”对话框,请描述其中各选项卡的功能,填入表2.8中。
表2.8实验记录
选项卡
功能描述
用户DSN
列出所有用户DSN,包括每个DSN的名称和相关联的驱动程序。
双击用户DSN可显示特定驱动程序的数据源设置对话框。
系统DSN
列出所有系统DSN,包括每个DSN的名称和相关联的驱动程序。
双击系统DSN会显示特定驱动程序的数据源设置对话框。
文件DSN
显示所有文件数据源名称(DSN)和“查找范围”框中所示目录的子目录。
双击一个文件DSN可显示特定驱动程序的数据源设置对话框。
驱动程序
显示计算机上安装的ODBC驱动程序的有关信息。
在此选项卡中不能执行任何操作。
必须使用特定驱动程序的安装程序才能添加或删除ODBC驱动程序。
跟踪
指定ODBC驱动程序管理器如何跟踪对ODBC函数的调用。
驱动程序管理器可以连续跟踪调用或仅跟踪一个连接,也可以动态执行跟踪,或者由自定义跟踪.dll执行跟踪。
连接池
使用该选项卡,可以更改选定的驱动程序在使用连接池时的连接重试等待时间和连接超时期限,还可以启用和禁用性能监视(记录大量连接统计信息)。
连接池令应用程序可以使用连接池中的某个连接,这些连接无需每次使用时再重新建立。
连接创建并置于池中后,应用程序无需执行完整的连接过程即可重复使用该连接。
这有助于提高性能。
步骤2:
单击“驱动程序”选项卡,试分析,系统为哪些数据源缺省安装了ODBC驱动程序:
1)MicrosoftdBasedriver
2)MicrosoftExceldriver
3)MicrosoftAccessParadoxdriver
4)MicrosoftAccessTextdriver
5)MicrosoftODBCforOracle
6)MicrosoftFoxproVFPDriver
7)SQLserver
8)SQLserverNATIVEcilent
3.实验总结
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________________________________________________________________________
4.实验评价(教师)
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2.2.3阅读与思考:
摩尔定律
被称为计算机第一定律的摩尔定律(Moore)是指IC上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
摩尔定律是由英特尔(Intel)名誉董事长戈登·摩尔(GordonMoore,图2.13)经过长期观察发现的。
1965年,戈登·摩尔准备一个关于计算机存储器发展趋势的报告。
他整理了一份观察资料。
在他开始绘制数据时,发现了一个惊人的趋势。
每个新的芯片大体上包含其前任两倍的容量,每个芯片产生的时间都是在前一个芯片产生后的18-24个月内。
如果这个趋势继续的话,计算能力相对于时间周期将呈指数式的上升。
Moore的观察资料,就是现在所谓的Moore定律,所阐述的趋势一直延续至今,且仍不同寻常地准确。
人们还发现这不光适用于对存储器芯片的描述,也精确地说明了处理机能力和磁盘驱动器存储容量的发展。
该定律成为许多工业对于性能预测的基础。
由于高纯硅的独特性,集成度越高,晶体管的价格越便宜,这样也就引出了摩尔定律的经济学效益。
在20世纪60年代初,一个晶体管要10美元左右,但随着晶体管越来越小,小到一根头发丝上可以放1000个晶体管时,每个晶体管的价格只有千分之一美分。
据有关统计,按运算10万次乘法的价格算,IBM704电脑为1美元,IBM709降到20美分,而60年代中期IBM耗资50亿研制的IBM360系统电脑已变为3.5美分。
归纳起来,“摩尔定律”主要有以下三种“版本”:
1)集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番。
2)微处理器的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一倍。
3)用一个美元所能买到的电脑性能,每隔18个月翻两番。
以上几种说法中,以第一种说法最为普遍,第二、三两种说法涉及到价格因素,其实质是一样的。
三种说法虽然各有千秋,但在一点上是共同的,即“翻番”的周期都是18个月,至于“翻一番”(或两番)的是“集成电路芯片上所集成的电路的数目”,是整个“计算机的性能”,还是“一个美元所能买到的性能”就见仁见智了。
需要指出的是,摩尔定律并非数学、物理定律,而是对发展趋势的一种分析预测,因此,无论是它的文字表述还是定量计算,都应当容许一定的宽裕度。
从这个意义上看,摩尔的预言实在是相当准确而又难能可贵的了,所以才会得到业界人士的公认,并产生巨大的反响。
摩尔定律问世40余年了。
人们不无惊奇地看到半导体芯片制造工艺水平以一种令人目眩的速度提高。
Intel的微
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