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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;進程和處理器管理;存儲管理;文件管理;輸入/輸出管理;設備管理

二、重點內容

1 . windows 發(fā)展

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

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

2 .操作系統(tǒng)的管理功能

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

l )進程和處理器管理

進程,可以說是一段運行的程序,是現(xiàn)代分時系統(tǒng)的一個工作單元。進程可分為操作系統(tǒng)進程和用戶進程兩類,這兩類進程都是并發(fā)執(zhí)行, cpu 則在這些進程之間轉換進行,并且進程運行需要各種資源的支撐。進程具有的特征是:

動態(tài)性; 并發(fā)性; 獨立性; 異步性。而程序則不具備這些特征。

線程,或稱為輕量級進程,是被系統(tǒng)獨立調度和 cpu 的基本運行單位。它不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點運行中必不可少的資源。引入線程,是為了使多個程序并發(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)行時所付出的開銷。如許多在 pc 機上的軟件包都是多線程的,這是因為多線程編程具有四大優(yōu)點: 響應; 資源共享; 經(jīng)濟; 利用應用多處理器結構。

線程的實現(xiàn)方式有兩種: 用戶線程,即不依賴于內核; 內核線程。注意,用戶線程的創(chuàng)建和管理的速度比內核線程快。

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,并通過計算機的主要傳輸線路傳輸?shù)狡渌O備。

操作系統(tǒng)的處理器管理主要是解決對處理器的資源分配策略、資源分配實施、資源回收等問題。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)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)。

可見,進程與處理器調度是負責把 cpu 的運行時間合理地分配給各個程序,以使處理器的軟硬件資源得以充分的利用。

windows 中,對于進程管理,進程是擁有應用程序所有資源的對象,而線程是進程中一個獨立的執(zhí)行路徑。一個進程的線程越多,該進程獲得的 cpu 時間就越多,進程的運行時間就越快。同時,線程運行時共享其對應進程所擁有的資源,但線程并不擁有其他資源。

2)存儲管理

存儲管理主要解決對存儲器的分配、保護以及擴充問題。在 windows 中,一個存儲器段可以小至一個字節(jié),也可大至 4g 字節(jié);一個頁的大小則規(guī)定為 4k 字節(jié)。

操作系統(tǒng)的存儲管理技術主要有: 分段存儲管理; 分頁存儲管理; 分段分頁存儲管理; 虛擬存儲管理。

在分頁存儲管理中,為了能在內存儲器中找到每個頁面所對應的物理塊,系統(tǒng)為每個進程建立一張頁面映射表,簡稱頁表。該頁表記錄了每一頁在內存中所對應的物理塊,以實現(xiàn)從進程的邏輯頁號到內存的物理塊號的地址映射。在虛擬存儲管理中,實際是在一個較小的物理內存儲器空間上運行一個較大的用戶程序。它利用大容量的外存儲器來擴充內存儲器的容量,形成邏輯上的虛擬存儲空間。 即虛擬內存在硬盤上。

3 )設備管理

操作系統(tǒng)的設備管理是指計算機系統(tǒng)中對除 cpu 和內存儲器以外的所有輸人/輸出設備的管理。它主要是對這些設備提供相應的設備驅動程序、初始化程序和設備控制程序等

外設,是指計算機系統(tǒng)配置的顯示器、鍵盤、鼠標、硬盤驅動器、光盤驅動器等設備。外設可以從不同的角度進行分類,如按設備的從屬關系分為:系統(tǒng)設備、用戶設備;按分配方式分為:獨享設備、共享設備、虛擬設備;按使用特性分為存儲設備、輸人/輸出設備。

windows 的設備管理的特點是: 支持即插即用功能; 具有動態(tài)設備驅動程序機制; 采用緩沖技術; 可通過控制面板調整系統(tǒng)設置。 windows 中,對硬件、軟件的管理都可利用注冊表來進行,注冊表是 windows xp 中的核心數(shù)據(jù)庫。

4 )文件管理

windows 中的文件名采用的是“文件名.擴展名”的形式,并支持長文文件名,即文件名最多可使用 256 個字符。擴展有利于識別文件的類型,例如: bat 表示批處理文件;obj 表示目標文件; 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:

按性質和用途分為:系統(tǒng)文件、庫文件和用戶文件;

按文件的保護方式分為:只讀文件、讀寫文件、可執(zhí)行文件和無保護文件;

按文件的存取方式分為:順序文件和隨機文件;

按文件的邏輯結構分為:流式文件和記錄式文件;

按文件的物理結構分為:順序文件、鏈接文件、索引文件、索引順序文件和 hash 文件;

按信息的保護期限分為:臨時文件、永久文件和檔案文件。

上述文件的邏輯結構是根據(jù)用戶使用文件的目的而組織起來的文件結構。操作系統(tǒng)將外存儲器上的所有文件的目錄結構組織,這方便用戶對文件的快捷訪問,以保證當多個用戶訪問外存儲器上的文件時的安全性和正確性。 windows 支持 fat 、 fat32 、 ntfs 文件系統(tǒng)。其中 ntfs 是一個用于網(wǎng)絡的文件系統(tǒng),它支持遠程存儲、文件系統(tǒng)加密、稀疏文件、卷裝配點、磁盤限額等諸多存儲功能。 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),是指用戶請求計算機系統(tǒng)去完成一個獨立任務所做工作的集合。作業(yè)管理是負責對作業(yè)進行組織并控制作業(yè)的運行和進行作業(yè)調度。操作系統(tǒng)提供了兩類接口與用戶發(fā)生聯(lián)系: 作業(yè)一級的接口; 程序一級的接口,稱為系統(tǒng)調用

 

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