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7.9  常用操作系統(tǒng)

 

一、 考試大綱 的規(guī)定

常用操作系統(tǒng): windows 發(fā)展;進(jìn)程和處理器管理;存儲(chǔ)管理;文件管理;輸入/輸出管理;設(shè)備管理

二、重點(diǎn)內(nèi)容

1 . windows 發(fā)展

1983 microsoft (微軟)推出 pc 機(jī)上的 windows 操作系統(tǒng); 2001 1 月微軟正式宣告 windows9x 內(nèi)核系列操作系統(tǒng)終止,推出 windowsnt 內(nèi)核系統(tǒng)操作系統(tǒng)。

目前, windows2000 操作系統(tǒng)為一個(gè)產(chǎn)品家族,它包括 windows 2000 professional (個(gè)人辦公及家庭用)、 windows 2000server (小型電子商務(wù)、應(yīng)用服務(wù)器用)、 windows 2000 advance server (企業(yè)應(yīng)用)、 windows2000 datacenter server (大型企業(yè)數(shù)據(jù)處理、聯(lián)機(jī)交易用)四個(gè)版本的操作系統(tǒng),它是一個(gè)多任務(wù)的操作系統(tǒng),支持 fat fa t32 、 ntfs 等多種文件系統(tǒng)格式,并支持虛擬存儲(chǔ)管理。

2 .操作系統(tǒng)的管理功能

通常,操作系統(tǒng)由進(jìn)程與處理器管理、作業(yè)管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理五大管理功能組成。

l )進(jìn)程和處理器管理

進(jìn)程,可以說(shuō)是一段運(yùn)行的程序,是現(xiàn)代分時(shí)系統(tǒng)的一個(gè)工作單元。進(jìn)程可分為操作系統(tǒng)進(jìn)程和用戶(hù)進(jìn)程兩類(lèi),這兩類(lèi)進(jìn)程都是并發(fā)執(zhí)行, cpu 則在這些進(jìn)程之間轉(zhuǎn)換進(jìn)行,并且進(jìn)程運(yùn)行需要各種資源的支撐。進(jìn)程具有的特征是:

動(dòng)態(tài)性; 并發(fā)性; 獨(dú)立性; 異步性。而程序則不具備這些特征

線程,或稱(chēng)為輕量級(jí)進(jìn)程,是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和 cpu 的基本運(yùn)行單位。它不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點(diǎn)運(yùn)行中必不可少的資源。引入線程,是為了使多個(gè)程序并發(fā)執(zhí)行,以改善系統(tǒng)資源的利用率和系統(tǒng)的吞吐量;線程則是為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的開(kāi)銷(xiāo)。如許多在 pc 機(jī)上的軟件包都是多線程的,這是因?yàn)槎嗑€程編程具有四大優(yōu)點(diǎn): 響應(yīng); 資源共享; 經(jīng)濟(jì); 利用應(yīng)用多處理器結(jié)構(gòu)。

線程的實(shí)現(xiàn)方式有兩種: 用戶(hù)線程,即不依賴(lài)于內(nèi)核; 內(nèi)核線程。注意,用戶(hù)線程的創(chuàng)建和管理的速度比內(nèi)核線程快。

處理器的功能是執(zhí)行程序中的各條指令的基本操作,即取指令、分析指令(譯碼)、執(zhí)行指令等操作,并通過(guò)計(jì)算機(jī)的主要傳輸線路傳輸?shù)狡渌O(shè)備。

操作系統(tǒng)的處理器管理主要是解決對(duì)處理器的資源分配策略、資源分配實(shí)施、資源回收等問(wèn)題。正因如此,使其提供的作業(yè)處理方式也就不同,如批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

可見(jiàn),進(jìn)程與處理器調(diào)度是負(fù)責(zé)把 cpu 的運(yùn)行時(shí)間合理地分配給各個(gè)程序,以使處理器的軟硬件資源得以充分的利用。

windows 中,對(duì)于進(jìn)程管理,進(jìn)程是擁有應(yīng)用程序所有資源的對(duì)象,而線程是進(jìn)程中一個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行路徑。一個(gè)進(jìn)程的線程越多,該進(jìn)程獲得的 cpu 時(shí)間就越多,進(jìn)程的運(yùn)行時(shí)間就越快。同時(shí),線程運(yùn)行時(shí)共享其對(duì)應(yīng)進(jìn)程所擁有的資源,但線程并不擁有其他資源。

2)存儲(chǔ)管理

存儲(chǔ)管理主要解決對(duì)存儲(chǔ)器的分配、保護(hù)以及擴(kuò)充問(wèn)題。在 windows 中,一個(gè)存儲(chǔ)器段可以小至一個(gè)字節(jié),也可大至 4g 字節(jié);一個(gè)頁(yè)的大小則規(guī)定為 4k 字節(jié)

操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理技術(shù)主要有: 分段存儲(chǔ)管理; 分頁(yè)存儲(chǔ)管理; 分段分頁(yè)存儲(chǔ)管理; 虛擬存儲(chǔ)管理。

在分頁(yè)存儲(chǔ)管理中,為了能在內(nèi)存儲(chǔ)器中找到每個(gè)頁(yè)面所對(duì)應(yīng)的物理塊,系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程建立一張頁(yè)面映射表,簡(jiǎn)稱(chēng)頁(yè)表。該頁(yè)表記錄了每一頁(yè)在內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的物理塊,以實(shí)現(xiàn)從進(jìn)程的邏輯頁(yè)號(hào)到內(nèi)存的物理塊號(hào)的地址映射。在虛擬存儲(chǔ)管理中,實(shí)際是在一個(gè)較小的物理內(nèi)存儲(chǔ)器空間上運(yùn)行一個(gè)較大的用戶(hù)程序。它利用大容量的外存儲(chǔ)器來(lái)擴(kuò)充內(nèi)存儲(chǔ)器的容量,形成邏輯上的虛擬存儲(chǔ)空間。 即虛擬內(nèi)存在硬盤(pán)上。

3 )設(shè)備管理

操作系統(tǒng)的設(shè)備管理是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中對(duì)除 cpu 和內(nèi)存儲(chǔ)器以外的所有輸人/輸出設(shè)備的管理。它主要是對(duì)這些設(shè)備提供相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、初始化程序和設(shè)備控制程序等

外設(shè),是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置的顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備。外設(shè)可以從不同的角度進(jìn)行分類(lèi),如按設(shè)備的從屬關(guān)系分為:系統(tǒng)設(shè)備、用戶(hù)設(shè)備;按分配方式分為:獨(dú)享設(shè)備、共享設(shè)備、虛擬設(shè)備;按使用特性分為存儲(chǔ)設(shè)備、輸人/輸出設(shè)備。

windows 的設(shè)備管理的特點(diǎn)是: 支持即插即用功能; 具有動(dòng)態(tài)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序機(jī)制; 采用緩沖技術(shù); 可通過(guò)控制面板調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置。 windows 中,對(duì)硬件、軟件的管理都可利用注冊(cè)表來(lái)進(jìn)行,注冊(cè)表是 windows xp 中的核心數(shù)據(jù)庫(kù)。

4 )文件管理

windows 中的文件名采用的是“文件名.?dāng)U展名”的形式,并支持長(zhǎng)文文件名,即文件名最多可使用 256 個(gè)字符。擴(kuò)展有利于識(shí)別文件的類(lèi)型,例如: bat 表示批處理文件;obj 表示目標(biāo)文件; zip 表示壓縮文件; bmp 表示圖像文件。文件按不同的角度有不同的分類(lèi):

按性質(zhì)和用途分為:系統(tǒng)文件、庫(kù)文件和用戶(hù)文件;

按文件的保護(hù)方式分為:只讀文件、讀寫(xiě)文件、可執(zhí)行文件和無(wú)保護(hù)文件;

按文件的存取方式分為:順序文件和隨機(jī)文件;

按文件的邏輯結(jié)構(gòu)分為:流式文件和記錄式文件;

按文件的物理結(jié)構(gòu)分為:順序文件、鏈接文件、索引文件、索引順序文件和 hash 文件;

按信息的保護(hù)期限分為:臨時(shí)文件、永久文件和檔案文件。

上述文件的邏輯結(jié)構(gòu)是根據(jù)用戶(hù)使用文件的目的而組織起來(lái)的文件結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)將外存儲(chǔ)器上的所有文件的目錄結(jié)構(gòu)組織,這方便用戶(hù)對(duì)文件的快捷訪問(wèn),以保證當(dāng)多個(gè)用戶(hù)訪問(wèn)外存儲(chǔ)器上的文件時(shí)的安全性和正確性。 windows 支持 fat fat32 、 ntfs 文件系統(tǒng)。其中 ntfs 是一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò)的文件系統(tǒng),它支持遠(yuǎn)程存儲(chǔ)、文件系統(tǒng)加密、稀疏文件、卷裝配點(diǎn)、磁盤(pán)限額等諸多存儲(chǔ)功能。 windowsxp 提供的文件管理工具是:“我的電腦”和“資源管理器”。

5 )作業(yè)管理

作業(yè),是指用戶(hù)請(qǐng)求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)去完成一個(gè)獨(dú)立任務(wù)所做工作的集合。作業(yè)管理是負(fù)責(zé)對(duì)作業(yè)進(jìn)行組織并控制作業(yè)的運(yùn)行和進(jìn)行作業(yè)調(diào)度。操作系統(tǒng)提供了兩類(lèi)接口與用戶(hù)發(fā)生聯(lián)系: 作業(yè)一級(jí)的接口; 程序一級(jí)的接口,稱(chēng)為系統(tǒng)調(diào)用。