2第二章 操作系统PPT课件
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《操作系统第二章》PPT课件
文件的逻辑结构与物理结构
文件的逻辑结构
从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立 于文件的物理特性，又称为文件组织。
文件的物理结构
又称文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储介质的存储性能 有关，而且与所采用的外存分配方式有关。
文件的逻辑结构与物理结构之间的关系
实时操作系统
是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理， 其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出 快速响应，并控制所有实时任务协调一致地运行。
操作系统的分类与特点
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。
设备分配算法
常用的有先来先服务（FCFS）、优先级高者优先（HPF）等算法 ，根据实际需求选择合适的算法进行设备分配。
设备回收机制
在用户进程使用完设备后，及时回收设备资源，以便其他进程使用 。
设备驱动程序与中断处理
设备驱动程序
与硬件直接交互的软件模块，提供对 设备的控制和管理功能。驱动程序需 要处理设备的初始化、数据传输、错 误处理等问题。
构。
PCB中包含了进程标识符、处理 器状态信息、进程调度信息、进
程控制信息等。
操作系统通过PCB对进程实施管 理和控制，如进程的创建、撤销 、阻塞、唤醒等操作都需要修改
PCB中的信息。
进程调度算法
01
进程调度算法是操作系统用来确定处理器分配给哪个进程使 用的策略和方法。
02
常见的进程调度算法包括：先来先服务FCFS、短作业优先 SJF、优先级调度算法PSA、时间片轮转RR等。
操作系统PPT课件
P={P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9} →={ (P1, P2), (P1, P3), (P1, P4), (P2, P5), (P3, P5), (P4, P6), (P4, P7),
(P5, P8), (P6, P8), (P7, P9), (P8, P9)} 应当注意，前趋图中必须不存在循环，但在图2-2(b)中却有着
第二章 进 程 管 理
每个结点还具有一个重量(Weight)，用于表示该结点所 含有的程序量或结点的执行时间。
Ii→Ci→Pi和S1→S2→S3
P2
P5
S1
P1
P3
P8
P9
P6
S2
P4 S3
P7
(a) 具有九个结点的前趋图
图 2-2 前趋图
(b) 具有循环的前趋图
第二章 进 程 管 理
对于图 2-2(a)所示的前趋图， 存在下述前趋关系： P1→P2, P1→P3, P1→P4, P2→P5, P3→P5, P4→P6, P4→P7, P5→P8, P6→P8, P7→P9, P8→P9
→={(Pi, Pj)|Pi must complete before Pj may start}, 如果(Pi, Pj)∈→,可写成Pi→Pj，称Pi是Pj的直接前趋，而称Pj是Pi的直 接后继。在前趋图中，把没有前趋的结点称为初始结点 (Initial Node)，把没有后继的结点称为终止结点(Final Node)。
2.1.4 进程的特征与状态
1. 进程的特征和定义 1) 结构特征:由程序段、相关数据段、进程控制块组成。 2) 2) 动态性 ：由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消
亡。 3) 3) 并发性 ：在一段时间内同时运行。 4) 4) 独立性：是能独立运行、独立分配、独立接受调度的
(P5, P8), (P6, P8), (P7, P9), (P8, P9)} 应当注意，前趋图中必须不存在循环，但在图2-2(b)中却有着
第二章 进 程 管 理
每个结点还具有一个重量(Weight)，用于表示该结点所 含有的程序量或结点的执行时间。
Ii→Ci→Pi和S1→S2→S3
P2
P5
S1
P1
P3
P8
P9
P6
S2
P4 S3
P7
(a) 具有九个结点的前趋图
图 2-2 前趋图
(b) 具有循环的前趋图
第二章 进 程 管 理
对于图 2-2(a)所示的前趋图， 存在下述前趋关系： P1→P2, P1→P3, P1→P4, P2→P5, P3→P5, P4→P6, P4→P7, P5→P8, P6→P8, P7→P9, P8→P9
→={(Pi, Pj)|Pi must complete before Pj may start}, 如果(Pi, Pj)∈→,可写成Pi→Pj，称Pi是Pj的直接前趋，而称Pj是Pi的直 接后继。在前趋图中，把没有前趋的结点称为初始结点 (Initial Node)，把没有后继的结点称为终止结点(Final Node)。
2.1.4 进程的特征与状态
1. 进程的特征和定义 1) 结构特征:由程序段、相关数据段、进程控制块组成。 2) 2) 动态性 ：由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消
亡。 3) 3) 并发性 ：在一段时间内同时运行。 4) 4) 独立性：是能独立运行、独立分配、独立接受调度的
操作系统第二章PPT课件
-
12
2.1.3 进程挂起
有挂起状态的进程转换图
创建 准许 就绪
激活 事件 发生
挂起
就绪 挂起
分派 超时
运行 准许
等待 事件
消失
(a) 带有一个挂起状态
创建
准许
准许
挂起
就绪， 挂起
事件 发生
阻塞 挂起
激活 挂起
激活
就绪
事件 发生 阻塞
分派 超时
运行
等待 事件
释放
-
消失
(b) 带有两个挂起状态
13
2.1.3 进程挂起
-
38
2.4.1 线程及其管理
2.线程的定义及特征
线程是进程内的一个相对独立的、可独立调度 和指派的执行单元。
线程具有以下性质：
• 线程是进程内的一个相对独立的可执行单元。
• 线程是操作系统中的基本调度单元 。
• 一个进程中至少应有一个线程 。
• 线程并不拥有资源，而是共享和使用包含它的 进程所拥有的所有资源。
• ③当运行中获取用户程序提出的某种请求后，OS可以 代用户程序产生进程以实现某种功能，使用户不必等 待。
• ④基于应用进程的需要，由已存在的进程产生另一个 进程，以便使新程序以并发运行方式完成特定任务。
-
5
2.1.1 进程产生和终止
2.进程终止 导致进程终止的事件大致有14种 ：正常 结束 、超时限制 、内存不足 、超界 、 保护错误 、算术错误 、超越时限 、I/O 失败 、非法指令 、特权指令 、错误使 用数据 、操作员或OS干预 、父进程终 止 、父进程需要 。
-
27
2.3.1 执行模式
大多数处理器都至少支持两种执行模式， 一种是同操作系统有关的模式，另一种则 是同用户程序有关的模式。较低特权模式 称为用户模式。较高特权模式指系统模式、 控制模式或内核模式。内核是操作系统中 最核心功能的集合。
操作系统课件第二章
95
4
2.1 进程的基本概念
2. 进程的三种基本状态
(1)就绪状态(Ready) 进程已获得除CPU之外的所有必需的资源，一旦得 到CPU控制权，立即可以运行。 (2)运行状态(Running) 该进程已获得运行所必需的资源，它的程序正在 处理机上执行。 (3)阻塞状态(Blocked) 正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法执行 时，便放弃处理机而处于暂停状态，则称该进程处于 阻塞状态或等待状态。致使进程阻塞的典型事件有： 请求I/O，申请缓冲空间。 就绪队列与阻塞队列
第二章
进程管理
济南大学信息学院
95
1
2.1 进程的基本概念
2.1.4 进程的特征与状态
1. 进程的特征和定义
在多道程序设计的环境下，为了描述程序在计算机 系统内的执行情况，必须引入新的概念－－进程。 (1) 结构特征 进程控制块(PCB)+程序段+相关的数据段=进程实体 (2) 动态性——最基本特征 进程：进程实体的一次执行过程，有生命周期。 程序：程序是一组有序指令的集合，是静态的概念。
存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块。 它是进程管理和控制的最重要的数据结构，在创建时，建立 PCB，并伴随进程运行的全过程，直到进程撤消而撤消。 PCB就象我们的户口,记录了操作系统所需的、用于描述进程 的当前情况以及控制进程运行所需的全部信息。OS是根据 PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。系统是根据进 程的PCB而不是任何别的什么而感知进程的存在的。 进程控制块是进程存在的唯一标志。 系统的所有PCB组织成链表或队列，常驻内存的PCB区。
2.3 进程同步
输入指针in指示下一个可投放产品 的缓冲区，输出指针out指示下一 个可从中获取产品的缓冲区，初值 均为1。
第2章(win10版)操作系统PPT课件
分布式操作系统
管理分布式系统中的各种 资源，实现资源共享和协 同工作。
操作系统的分类与发展
手工操作阶段
用户直接使用机器语言编写程序，并手动控制计算机运行。
批处理阶段
出现了专门的操作员和监控程序，实现了作业的自动处理。
操作系统的分类与发展
分时系统阶段
网络和分布式系统阶段
实现了多个用户同时使用计算机，提 高了计算机利用率。
。
文件的压缩、解压缩与加密
01
文件压缩
选中要压缩的文件或文件夹，右键点击选择“发送到”->“压缩
(zipped)文件夹”，可将文件压缩为zip格式。
02
文件解压缩
双击压缩文件，或使用右键菜单中的“解压全部”功能，可将压缩文件
解压到指定目录。
03
文件加密
右键点击要加密的文件或文件夹，选择“属性”，在“常规”选项卡中
存储器管理
负责内存的分配、回收、保护和扩充等， 提高内存利用率。
操作系统的分类与发展
批处理操作系统
对一批作业自动进行处理，无需 人工干预。
分时操作系统
允许多个用户通过终端同时与计 算机交互。
操作系统的分类与发展
01
02
03
实时操作系统
对外部请求在严格时间范 围内做出反应。
网络操作系统
提供网络通信和网络服务 功能的专用操作系统。
文件的搜索、排序与筛选
文件搜索
在资源管理器搜索框中输入关键 词，可快速查找文件。支持文件 名、文件类型和文件内容搜索。
文件排序
在资源管理器中选择“查看”选 项卡，可按照名称、修改日期、
大小等属性对文件进行排序。
文件筛选
在资源管理器中选择“查看”选 项卡，使用“筛选器”功能按照 文件类型、大小等条件筛选文件
操作系统ppt课件完整版
2024/1/30
10
进程同步与通信
2024/1/30
进程同步
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证它们之 间正确的协作关系。进程同步的主要任务是使并发执行的诸 进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行 具有可再现性。
进程通信
进程通信是指进程之间的信息交换。在分布式系统中，进程 通信是实现分布式计算和协同工作的基础。常见的进程通信 方式包括管道（pipe）、消息队列（message queue）、信 号（signal）等。
2024/1/30
9
进程调度算法
调度算法的分类
根据调度策略的不同，进程调度算法可分为先来先服务（FCFS）、短作业优先（ SJF）、优先级调度（Priority Scheduling）、时间片轮转（RR）等。
调度算法的选择
在选择调度算法时，需要考虑系统的整体性能、资源利用率、响应时间等因素。 不同的调度算法适用于不同的应用场景和需求。
将程序的逻辑地址空间划分为固定大小的页，而物理内存划分为同样大 小的页框。程序加载时，可将任意一页放入内存中任意一个页框，实现 离散分配。
页表
记录逻辑页与物理页框的对应关系。
2024/1/30
03
优缺点
提高了内存利用率，减少了碎片；但增加了系统开销，可能产生抖动现
象。
15
段式存储管理
基本思想
把程序按内容或过程（函数）关 系分成段，每段有自己的名字。 一个用户作业或进程所包含的段 对应于一个二维线性虚拟空间，
即一个段表。
段表
记录各段在内存中的起始地址和 段的长度。
优缺点
便于实现共享和保护；但容易产 生碎片，浪费内存空间。
第二章Windowsppt课件(全)
* 代表任意一个字符串
文件和文件夹
文件类型
文件类型 可执行程序 源程序文件 MS Office文档 图像文件 音频文件 流媒体文件 压缩文件 网页文件
扩展名
说明
EXE、COM
可执行程序文件
C、CPP、BAS 程序设计语言的源程序文件 DOC、XLS、PPT Word、Excel、Powerpoint创建的文档
BMP、JPG、GIF 不同格式的图像文件 WAV、MP3、MID 不同格式的声音文件
WMV、RM、QT 能通过Internet播放的流式媒体文件
ZIP、RAR
压缩文件
HTM、ASP
前者是静态的，后者是动态的
文件和文件夹
文件夹：俗称目录，用于分类存放大量的文件。它像一棵倒置的树。其 本身既可包含文件，也可包含其他文件夹。
添加图标 改变图标样式 改变图标显示方式
桌面组成及设置 --- 桌面背景
设置桌面背景
在桌面空白处单 击鼠标右键，选
择个性化命令
桌面组成及设置 --- 任务栏
“开始”按钮 ：用于打开「开始」菜单。 快速启动区：用于显示正在运行的应用程序和文件。 系统通知区：用于显示时钟、音量及一些告知特定程序和计算机设置状态的图标。 “显示桌面”按钮：可以在当前打开窗口与桌面之间进行切换。
设置任务栏按钮 调整任务栏
任务栏的大小、位置可以直接通 过鼠标拖拽方法进行改变
显示桌面
也可以在 “任务栏和「开始」
自定义任务栏系统通知区 菜单属性”对话框中设置
桌面组成及设置 --- 任务栏
设置任务栏按钮 调整任务栏 显示桌面 自定义任务栏系统通知区
单击“显示桌面”按钮， 可以快速查看桌面内容。
管理员账户：启动计算机后系统自动创建的用户账户，拥有 最高的操作权限。
文件和文件夹
文件类型
文件类型 可执行程序 源程序文件 MS Office文档 图像文件 音频文件 流媒体文件 压缩文件 网页文件
扩展名
说明
EXE、COM
可执行程序文件
C、CPP、BAS 程序设计语言的源程序文件 DOC、XLS、PPT Word、Excel、Powerpoint创建的文档
BMP、JPG、GIF 不同格式的图像文件 WAV、MP3、MID 不同格式的声音文件
WMV、RM、QT 能通过Internet播放的流式媒体文件
ZIP、RAR
压缩文件
HTM、ASP
前者是静态的，后者是动态的
文件和文件夹
文件夹：俗称目录，用于分类存放大量的文件。它像一棵倒置的树。其 本身既可包含文件，也可包含其他文件夹。
添加图标 改变图标样式 改变图标显示方式
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任务栏的大小、位置可以直接通 过鼠标拖拽方法进行改变
显示桌面
也可以在 “任务栏和「开始」
自定义任务栏系统通知区 菜单属性”对话框中设置
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管理员账户：启动计算机后系统自动创建的用户账户，拥有 最高的操作权限。
操作系统完整ppt课件
程序I/O方式
CPU等待I/O操作完成
适用于简单、少量的I/O操作
2024/1/26
26
I/O控制方式
CPU响应中断并处理I/O操 作结果
I/O操作完成后中断CPU
中断驱动I/O方式
01
2024/1/26
03 02
27
I/O控制方式
2024/1/26
01
提高了CPU的利用率
02
DMA（直接内存访问）I/O方式
PCB的内容
PCB通常包含进程标识符、处理机状态、进程调度信息和进程控 制信息等内容。
PCB的组织方式
PCB可以采用线性方式、链接方式或索引方式进行组织。
9
进程调度算法
2024/1/26
先来先服务（FCFS）调度算法
按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先得到服务。
短作业优先（SJF）调度算法
根据进程的服务时间进行调度，服务时间短的进程优先得到服务。
优先级调度算法
为每个进程分配一个优先级，优先级高的进程优先得到服务。
时间片轮转（RR）调度算法
将CPU时间划分为固定大小的时间片，每个进程轮流执行一个时间片 。
10
进程同步与通信
进程同步的概念
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证正确 的执行顺序和结果。
2024/1/26
进程的状态
进程在执行过程中会经历 多种状态，如就绪态、运 行态、阻塞态等。
进程控制块PCB
每个进程都有一个唯一的 进程控制块，用于存储进 程的标识符、状态、优先 级等关键信息。
8
进程控制块PCB
2024/1/26
PCB的作用
PCB是进程存在的唯一标识，操作系统通过PCB来感知进程的存 在，并对其进行控制和管理。
CPU等待I/O操作完成
适用于简单、少量的I/O操作
2024/1/26
26
I/O控制方式
CPU响应中断并处理I/O操 作结果
I/O操作完成后中断CPU
中断驱动I/O方式
01
2024/1/26
03 02
27
I/O控制方式
2024/1/26
01
提高了CPU的利用率
02
DMA（直接内存访问）I/O方式
PCB的内容
PCB通常包含进程标识符、处理机状态、进程调度信息和进程控 制信息等内容。
PCB的组织方式
PCB可以采用线性方式、链接方式或索引方式进行组织。
9
进程调度算法
2024/1/26
先来先服务（FCFS）调度算法
按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先得到服务。
短作业优先（SJF）调度算法
根据进程的服务时间进行调度，服务时间短的进程优先得到服务。
优先级调度算法
为每个进程分配一个优先级，优先级高的进程优先得到服务。
时间片轮转（RR）调度算法
将CPU时间划分为固定大小的时间片，每个进程轮流执行一个时间片 。
10
进程同步与通信
进程同步的概念
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证正确 的执行顺序和结果。
2024/1/26
进程的状态
进程在执行过程中会经历 多种状态，如就绪态、运 行态、阻塞态等。
进程控制块PCB
每个进程都有一个唯一的 进程控制块，用于存储进 程的标识符、状态、优先 级等关键信息。
8
进程控制块PCB
2024/1/26
PCB的作用
PCB是进程存在的唯一标识，操作系统通过PCB来感知进程的存 在，并对其进行控制和管理。
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03.12.2020
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
3、按运行的任务数分类：
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①单任务操作系统。用户一次只能提交一个任务， 待该任务处理完毕之后才能提交下一个任务。如 MS DOS。
②多任务操作系统。用户一次可以提交多个任务， 系统可以同时接受并处理。如 Win95/98/NT/2000/XP，UNIX等。
03.12.2020
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
2、按支持的用户数分类：
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①单用户操作系统。系统的所有软硬件资源只能为 一个用户提供服务，即只能完成一个用户提交的任 务。如DOS、Windows98。
②多用户操作系统。能够管理和控制由多台计算机 通过通信口连接起来组成的一个工作环境，可以为 多个用户服务的操作系统。如Windows NT。
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
2.1 操作系统基础
目录 上一页 下一页 退出
操作系统是计算机硬件的第一级扩充，是 用户和计算机之间的接口，是系统软件中最基 础和最核心的部分。 具有以下功能 :
(1) 控制和管理计算机系统的硬件和软件资源。
(2) 合理组织计算机的工作流程。
(3) 提供方便用户使用的计算机操作接口。
大学计算机基础案例教程
第二章 Windows操作系统
目录
2.1 操作系统基础 2.2 项目实例--计算机个性化设置与使用
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
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本章重点及难点
重点：Windows基本操作和信息资源管理。 难点：利用控制面板进行系统设置。
03.12.2020
源代码并可以自己修改，建立自己的平台，建
立自己的开发平台。 ⑶ OS/2 支持多任务处理和多道程序设计、内置网络支 持、灵活性较强，但由于仅限于PS/2机型，兼 容性较差，所以使用率不高。
⑷ Novell Netware Novell NetWare是Novell公司的产品，是基于 文件服务和Novell目录服务的网络操作系统， 它能支持各种智能化网络解决方案，主要应用 于局域网。
或圆点。
03.12.2020
第二章 操作系统
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
2.菜单的种类及其操作
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五类：
(1)开始菜单:包含了Windows 98的主要功能, 是实施所有操作的最完整的菜单。 ①打开菜单
退 出 .鼠标：单击“开始”按钮。
.键盘：Ctrl+Esc。
②选择选项 .鼠标：单击；打开菜单后,不释放鼠标。 .键盘： ↑、↓
4. 任务栏的调整: (1) 调整大小 (2) 移动位置 (3) 覆盖和隐藏 (4) 自定义开始菜单 (5) 自定义“快速启动”工具栏
5. 改变桌面的背景和外观: 右击桌面空白处/“属性”
03.12.2020
大学计算机基础案例教程
3 菜单及其基本操作
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1.菜单的约定:
(1)菜单的分组线； (2)虚实选项； (3)选项后的右三角； (4)选项后跟…； (5)选项后跟快捷键； (6)选项伴有字母； (7)选项前有对号
是一种发展较早使用率最高的网络操作系统 之 一，可移植性好，安全性高，但应用程序不 够丰富，不易学习。
目录 上一页 下一页 退出
03.12.2020
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
（2）Linux
Linux是UNIX发展起来的，支持多任务、多
进程、多CPU和多种网络协议。它的源代码开
放，用户可以免费获取Linux及其生成工具的
03.12.2020
大学计算机基础案例教程
③取消 .单击菜单外； .Esc键。
第二章 操作系统
目 录 (2)快捷菜单:右击任何对象弹出一个快捷菜单 上一页 ，包含该对象在当前状态下的常用命令。
下一页 退出
(3)控制菜单：每个窗口都有一个控制菜单,包 含有窗口处理的各种功能。
(4)下拉菜单
(5)级联菜单：不是独立的菜单,是由菜单中的
一个功能选项扩展出来的下一级子菜单,并允
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
2.排列桌面上的图标:
目录 上一页 下一页 退出
右击桌面空白处 “排列图标” 3.排列桌面上的窗口: (1) 自动排列：右击任务栏空白处。
(层叠、横向平铺、纵向平铺）
(2) 手动排列
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大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
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03.12.2020
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
2.1.2 典型的操作系统
1.MS DOS 是Microsoft公司推出的配置在PC机上命令
行界面的单用户单任务的操作系统，对硬件要求 较低。 2.Windows
是Microsoft公司推出的基于图形界面的单 用户多任务的操作系统。它有两个系列：一是用 于PC机的；二是用于服务器上的网络操作系统。 3.其它 （1）UNIX
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大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
2.1.3 Windows XP操作系统基本操作
1. 启动: 开电源(加电启动）
按RESET（复位按钮）
按CTRL+ALT+DEL（键盘启动）
2. 退出:
① 关闭所有的正在运行的应用程序。
② “开始”/“关闭系统”
注意: 退出Windows,再关机.
03.12.2020
大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
2.桌面及其基本操作
目录 上一页 下一页 退出
03.12.2020
一、桌面的组成及其主要元素 二、桌面管理功能及主要操作 1.添加、删除桌面上的对象 (1)添加对象： ①快捷菜单: 右击桌面空白处／“新建”。 ②鼠标拖放: (2)删除对象： ①快捷菜单: 右击待删除对象／“删除”。 ②选中待删除对象后,按DEL键。 ③将选定对象拖到“回收站”图标上。
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大学计算机基础案例教程
第二章 操作系统
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2.1.1 操作系统概述
1、按用户界面分类： ①命令行界面操作系统。在命令提示符后输 入命令启动程序，如DOS。
②图形界面操作系统。每一个文件、文件夹 和应用程序都可以用图标来表示，所有的命令 都组织成菜单或以按纽的形式列出。如 Windows 系列。