1）进程（Process）与线程（Threads）

进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。进程一般具有就绪、运行、阻塞三种基本状态。

线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，它实际上是进程概念的延伸。多线程共存于应用程序是现代操作系统的基本特征和重要标志。

进程和线程的区别在于：线程的划分尺度小于进程，通常在一个进程中可以包含若干个线程，它们可以利用进程所拥有的资源。另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。

2）操作系统（Operating System，简称OS）的定义

计算机系统拥有硬件和软件资源，要对这些资源进行统一管理、调度及分配，必须要有相应的管理程序，操作系统就是具有这一功能的管理程序。因此，操作系统是用于控制、管理、调配计算机的所有资源，方便用户使用的程序集合，是给计算机配置的一种必不可少的系统软件。

操作系统是系统软件的核心，是扩充裸机的第一层系统软件，其他软件都在系统的支持下工作。若操作系统受到损坏，计算机就无法正常工作，甚至根本不能工作。操作系统又是用户和计算机的接口，用户通过操作系统让计算机工作，计算机又通过操作系统将信息反馈给用户。

3）操作系统类型

（1）单用户操作系统（Single User Operating System，简称SUOS）

单用户操作系统的主要特征是计算机系统内一次只能支持运行一个用户程序。这类系统的最大缺点是计算机系统的资源不能充分利用。微型机的DOS操作系统就属于这一类。

（2）批处理操作系统（Batch Operating System，简称BOS）

批处理操作系统又分为单道批处理系统和多道批处理系统。单道批处理系统采用脱机输入／输出技术，将一批作业按程序输入到外存储器中，主机在监督程序控制下逐个读入内存，对作业进行自动地一个接一个地进行处理。多道批处理系统是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，它们分时共用一台计算机，即多道程序轮流地使用部件，交替执行。IBM的DOS／VSE属于此类。

（3）分时操作系统（Time－sharing Operating System，简称TOS）

分时操作系统是指在一台主机上连接了多个终端，允许两个及两个以上的用户共享一个计算机系统，即一个多用户多任务的系统。分时操作系统将CPU及计算机其他资源进行时间上的分割，分成一个个“时间片”，并把时间片分给各个用户，使每一个用户轮流使用时间片。因为时间片很短，CPU在用户之间转换得非常快，可以使用户觉得计算机只在为自己服务。UNIX就是典型的分时操作系统。

（4）实时操作系统（Real－time Operating System，简称ROS）

实时操作系统是以加快响应时间为目标的，它对随机发生的外部事件作出及时的响应和处理。实时系统的基本特征是：①及时性。实时是指对外部事件的响应要十分及时、迅速。如导弹的发射等的自动控制，要求计算机及时进行数据处理。②高可靠性。实时操作系统往往用于现场控制处理，任何差错都可能带来巨大损失，因此可靠性要求相当高。③有限的交互能力。由于实时操作系统一般为专用系统，用于实时控制和实时处理，与分时操作系统相比，其交互能力比较简单。

（5）网络操作系统（Network Operating System，简称NOS）

网络操作系统（NOS）是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统。它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的软件的集合。由于网络操作系统是运行在服务器之上的，所以有时我们也把它称为服务器操作系统。它的主要特点是：具有强大的多用户并发处理能力；支持多种网络通信功能，提供丰富的网络应用服务；安全性强，可靠性好。

（6）嵌入式操作系统（Embedded Operation System，简称EOS）

嵌入式操作系统以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

4）操作系统功能

（1）处理机管理

处理机管理用于当多个程序同时运行时，解决处理器（CPU）时间的分配问题。处理机管理主要实现进程控制（进程控制的主要功能是为作业创建进程、撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换）、进程同步（进程同步的主要任务是为多个进程／线程的运行进行协调）、进程通信（进程通信的任务就是用来实现在相互合作的进程之间的信息交换）以及进程调度（进程调度的任务是从进程的就绪队列中选出一个新进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，使进程投入执行）。

（2）存储器管理

存储器管理主要实现内存分配（系统按照一定的内存分配算法，为用户程序分配内存空间）、内存保护（内存保护的主要任务，是确保每道用户程序都只在自己的内存空间内运行，彼此互不干扰）、地址映射（将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址）以及内存扩充（借助于虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量，使用户所感觉到的内存容量比实际内存容量大得多）。

Windows XP操作系统中，虚拟内存是系统盘根目录下的一个名为pagefile.sys的文件，其大小和位置用户可设置。

（3）设备管理

设备管理用于管理计算机系统中所有的外围设备，而设备管理的主要任务是：完成用户进程提出的I／O请求；为用户进程分配其所需的I／O设备；提高CPU和I／O设备的利用率；提高I／O速度；方便用户使用I／O设备。为实现上述任务，设备管理应具有缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等功能。

设备驱动程序（Device Driver），简称驱动程序，是一个允许高级计算机软件与硬件交互的程序，这种程序建立了一个硬件与硬件或硬件与软件沟通的界面，经由主板上的总线或其他沟通子系统（Subsystem）与硬件形成连接的机制，这样的机制使得硬件设备（Device）上的数据交换成为可能。

PNP是Plug－and－Play（即插即用）的缩写。它的作用是自动配置（低层）计算机中的板卡和其他设备。PnP的任务是把物理设备和软件（设备驱动程序）相配合，并操作设备，在每个设备和它的驱动程序之间建立通信信道。在PnP技术出现之前，中断和I／O端口的分配是由用户手工进行的，PnP技术就是用来解决这个问题的，PnP技术将自动找到一个不冲突的中断和I／O地址分配给外部设备，而完全不需要人工干预。

（4）文件管理（信息管理）

计算机中的信息是以文件形式存放的。文件管理的主要任务是对用户文件和系统文件进行管理，使用户（和程序）能很方便地进行文件的存取操作，方便用户使用信息，并保证文件的安全性。

文件是一组相关信息的集合。文件是外存中信息的存取（读出／写入）单位。计算机中所有的程序和数据都组织成为文件存放在外存储器中，并使用其名字进行存取操作。

文件的名字由两部分组成：（主文件名）［.扩展名］；主文件名（简称文件名）是文件的主要标识，不可省略，文件扩展名（类型名）由“.”加3～4个英文字母组成，用于区分文件的类型。

我们经常接触的扩展名有DOC（Word文档）、WPS（Wps文档）、XLS（Excel电子表格）、PPT（PowerPoint演示文稿）、JPG、BMP、GIF（图片）、TXT（纯文本，用记事本、写字板、Word等都可以打开）、RAR、ZIP（压缩文件）、HTM、ASP（网页文件）、PDF（用PDF阅读器打开）、EXE、COM（可执行文件）、WMV、RM、FIV、MP4（视频文件）、WAV、MP3、MID（音频文件）等。

文件名通配符有两个：“＊”和“？”。通配符可以代表文件名所允许的任何字符，利用通配符能帮助减少列表的文件数量。例如，以A开头的所有文件可以用“A＊.＊”表示，所有的BAT文件用“＊.BAT”表示。“＊”和“？”的区别在于“＊”可以代表若干个字符，而“？”只能表示一个字符。

文件名命名规则：①在文件名或文件夹名中，最多可以有255个字符。其中包含驱动器和完整路径信息，因此用户实际使用的字符数小于255个。②每一个文件一般都有三个字符的文件扩展名（也叫后缀名），用以标识文件类型。③文件名或文件夹名中不能出现的字符有：尖括号（＜＞）、正斜杠（／）、反斜杠（＼）、竖杠（｜）、冒号（：）、双撇号（"）、星号（＊）、问号（？）。④不区分英文字母大小写。例如，A1与a1是同一个文件名。⑤文件名和文件夹名中可以使用汉字。例如，中国bd.exe。⑥可以使用多分隔符的名字。例如，中国.考试.exe。⑦不允许命名的文件名是：AUX、COM1、COM2、COM3、COM4、COM、LPT1、LPT2、PRN、NUL，因为系统已对这些文件名作了具体定义。

常见的文件属性有：①只读。设置为只读属性的文件只能读不能修改，当删除时会给出提示信息，起保护作用。②隐藏。具有隐藏属性的文件一般不显示，且设置了隐藏属性的文件和文件夹是浅色的。③存档。任何一个新创建或修改的文件都有存档属性。当选择“附件”→“系统工具”→“备份”命令后，“存档”属性消失。

文件关联是将一种类型的文件与一个可以打开它的应用程序建立一种关联关系。当双击该类型文件时，系统就会先启动这一应用程序，再用它来打开该类型文件。用户可以用“安装新应用程序”和“打开方式”指定文件的关联。

Windows文件系统：(www.daowen.com)

①通常计算机使用的文件系统是FAT16。如基于MS－DOS、Windows 95等系统都采用了FAT16。在FAT16的情况下，分区越大簇就相应地要大，存储效率就越低，势必造成存储空间的浪费。并且随着计算机硬件和应用的不断提高，FAT16文件系统已不能很好地适应系统的要求。在这种情况下，推出了增强的文件系统FAT32。

②FAT32是Windows系统硬盘分区格式的一种。这种格式采用32位的文件分配表，使其对磁盘的管理能力大大增强，突破了FAT16对每一个分区的容量只有2GB的限制。由于现在的硬盘生产成本下降，其容量越来越大，运用FAT32的分区格式后，用户可以将一个大硬盘定义成一个分区而不必分为几个分区使用，大大方便了用户对磁盘的管理。

③NTFS是Windows NT操作环境和Windows NT高级服务器网络操作系统环境下的文件系统。NTFS的目标是：提供可靠性，通过可恢复能力（事件跟踪）和热定位的容错特征实现；增加功能性的一个平台；对POSIX需求的支持；消除FAT和HPFS文件系统中的限制。NTFS提供长文件名、数据保护和恢复，并通过目录和文件许可实现安全性。NTFS支持大硬盘和在多个硬盘上存储文件（称为跨越分区）。

文件目录：为了分门别类地有序存放文件，操作系统把它们组织在若干文件目录中。在Windows中，文件目录也称为文件夹，它采用多级层次结构——树形结构。

（5）图形用户接口

图形用户接口有程序级接口和作业级接口两种类型。用户虽然可以通过联机用户接口来取得操作系统的服务，但这时要求用户能熟记各种命令的名字和格式，并严格按照规定的格式输入命令，这既不方便又花时间，于是图形用户接口应运而生。图形用户接口采用了图形化的操作界面，用非常容易识别的各种图标来将系统的各项功能、各种应用程序和文件，直观、逼真地表示出来。用户可用鼠标或通过菜单和对话框，来完成对应用程序和文件的操作。此时用户已完全不必像使用命令接口那样去记住命令名及格式，从而把用户从繁琐且单调的操作中解脱出来。

（6）作业管理

作业管理将完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面，使其方便地运行自己的作业，并对所有进入系统的作业进行调度和控制，尽可能高效地利用整个系统的资源。

5）常用操作系统简介

（1）DOS操作系统

DOS（Disk Operating System）系统是早期微型计算机使用最广泛的操作系统，自1981年在IBM微型计算机上运行以来，版本不断更新，功能不断完善。每一个DOS版本号都分为两个部分，即主版本号和次版本号。

DOS有MS－DOS和PC－DOS，它们分别出自Microsoft公司和IBM公司，但它们在功能上几乎等同，一般简称为DOS系统。

DOS是字符型的操作系统，是一个单用户的磁盘操作系统，它有很强的文件和磁盘管理能力。

MS－DOS由4个模块组成，它们是引导程序BOOT、输入／输出程序IO.SYS、文件管理程序MSDOS.SYS和命令处理程序COMMAND.COM。

（2）Windows操作系统

Windows操作系统是微软（Microsoft）公司开发的、具有图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）的多任务操作系统。所谓多任务是指在操作系统环境下可以同时运行多个应用程序，如一边可以在“画图”软件中作图，一边让计算机播放音乐，这时两个程序都已被调入内存储器中处于工作状态。

Windows系统有多个版本，早期有Windows 3.0／3.1／3.2，后来发展成Windows 95、Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Windows Me、Windows XP、Windows 2003、Windows Vista、Windows 7等。其中，Windows 3.x并不是一个真正意义上的操作系统，它只是一个在DOS环境下运行的、对DOS有较多依赖的DOS子系统，但它有图形用户接口，而且提供了多任务功能，改善了内存的管理。

1995年推出的Windows 95和1998年推出的Windows 98是一个真正的全32位的个人计算机图形环境的操作系统，它们将Microsoft网络并入到Windows系统中，通过Microsoft Network可以访问Internet。同时改变了早期Windows的界面，引入了“即插即用”等许多先进技术。Windows 98支持新一代的硬件技术，又进一步将Internet的应用软件纳入系统，用户可方便地进行网络浏览、收发邮件、下载文件等操作。

Windows NT是Windows家族中的第一个完备的32位网络操作系统，它主要面向高性能微型计算机、工作站和多处理器服务器，是一个多用户操作系统。

2000年推出的Windows 2000系列是Windows NT 4.0的换代产品，又增加了许多新的特性和功能，能更容易地使用文件、查找信息，更加简便地管理资源，改进了与不同类型网络以及大量遗留硬件和软件的兼容性。

Windows操作系统具有友好的图形界面，支持多用户、多任务，支持各种多媒体，对网络和硬件的支持性能良好，还存在众多基于Windows的应用程序可供选用，但仍存在系统本身过于脆弱和系统安全漏洞等问题。

（3）UNIX操作系统

UNIX操作系统是一种多用户、多任务操作系统。

UNIX操作系统原本是1969年美国贝尔实验室为小型机设计的，目前已用在各类计算机上。

UNIX是一个多用户、多任务的分时操作系统，系统本身采用C语言编写。

UNIX操作系统具有结构紧凑、功能强、效率高、使用方便和可移植性好等优点，被国际上公认为是一个十分成功的通用操作系统。

UNIX在世界上占据着操作系统的主导地位，它的应用极为广泛，从各种微机到工作站、中小型机、大型机和巨型机，都运行着UNIX操作系统及其变种。

（4）Linux操作系统

Linux属于自由软件（开源软件），原创者是芬兰青年学者李努斯·托瓦尔兹（Linus Torvalds）。

Linux是一个遵循标准操作系统界面的操作系统，是一个多用户、多任务，提供了丰富网络功能的操作系统，具有UNIX BSD和UNIX SYS v的扩展特性。

Linux操作系统可以在基于Intel处理器的个人计算机上运行，它可以将一台普通的个人电脑变成功能强大的UNIX工作站。Linux操作系统有一个基本内核，一些组织和厂商将内核与应用程序、文档包装起来，再加上设置、管理和安装程序，构成供用户使用的套件。Linux版本分为内核版本和发行套件版本两个部分。

Linux操作系统是免费的，其源代码全部公开，这是与其他操作系统最大的不同之处。

Linux操作系统发展到今天在很大程度上是民主与合作的产物，完全靠对此操作系统感兴趣的程序员自发地进行开发，并将源代码公布在互联网上。

（5）MacOS

MacOS系统是一套运行于Apple Macintosh系列电脑上的操作系统，是基于UNIX内核的图形化操作系统，一般情况下在普通计算机上无法安装该操作系统。Macintosh的缺点是与Windows缺乏较好的兼容性，影响了它的普及。

（6）Novell NetWare

Novell公司的NetWare曾经是使用最普遍的一种基于文件服务和目录服务的网络操作系统，主要用于构建局域网。

（7）OS／2

当IBM公司在1987年推出PS／2时，同时还发布了为PS／2设计的操作系统OS／2。较新的版本是OS／2Warp，它支持多任务处理和多道程序设计，并且内置了网络支持，它的图形用户界面可以由用户自己定制。OS／2 Warp还可以运行为MS－DOS和Windows设计的应用程序，具有较强的灵活性。虽然OS／2Warp是一个优秀的操作系统，但还是不能与流行的操作系统相抗衡。OS／2使用的多任务方式，可以对存储器和CPU等资源进行全面控制，具有清晰的用户界面，提供功能很强的应用程序接口（API）。在OS／2支持下，可充分发挥全面可寻址设备的能力，绘制各种高质量的图形，乃至进行图像处理。