物理試題練習(xí)題教案學(xué)案課件計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)

1、3.2 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)3.2.1 什么是操作系統(tǒng)3.2.2 多任務(wù)處理3.2.3 文件與文件管理3.2.4 存儲(chǔ)管理3.2.5 設(shè)備管理3.2.6 常用操作系統(tǒng)3.2.1 什么是操作系統(tǒng)什么是操作系統(tǒng)(OS)？OS屏蔽了計(jì)算機(jī)中幾乎所有物理設(shè)備的技術(shù)細(xì)節(jié)，為使用、開(kāi)發(fā)和運(yùn)行其他軟件提供了一個(gè)高效、可靠的平臺(tái)。OS非常龐大和復(fù)雜，它由許多程序模塊組成計(jì)算機(jī)硬件虛擬計(jì)算機(jī) 沒(méi)有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī), 裸機(jī)是無(wú)法使用的 操作系統(tǒng)是最重要的一種系統(tǒng)軟件，幾乎所有計(jì)算機(jī)都要安裝OS為什么需要操作系統(tǒng)？控制基本的輸入/輸出操作分配系統(tǒng)中的資源管理存儲(chǔ)器空間監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)運(yùn)行和故障維護(hù)計(jì)算機(jī)安全操作系統(tǒng)

2、的重要作用三項(xiàng)主要作用：1為計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的程序管理和分配系統(tǒng)中的各種軟硬件資源2為用戶提供友善的人機(jī)界面圖形用戶界面3為開(kāi)發(fā)和運(yùn)行應(yīng)用程序提供高效率的平臺(tái)其它輔助功能：輔導(dǎo)用戶操作幫助功能顯示系統(tǒng)狀態(tài)處理軟硬件錯(cuò)誤保護(hù)系統(tǒng)平安復(fù)習(xí)：根本輸入輸出系統(tǒng)BIOS根本輸入/輸出系統(tǒng)是存放在主板上只讀存儲(chǔ)器(flash ROM) 中的一組程序也稱為firmware, 固件 主要包含4個(gè)局部：加電自檢程序 (診斷計(jì)算機(jī)故障)系統(tǒng)自舉裝入程序 (啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作)CMOS設(shè)置程序 (設(shè)定和修改計(jì)算機(jī)配置)根本外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序 (控制根本的I/O操作)計(jì)算機(jī)斷電后，BIOS程序和CMOS中的數(shù)據(jù)仍保持不變需要

3、時(shí)BIOS程序可以升級(jí)(update)操作系統(tǒng)的啟動(dòng)(boot up) ROMBIOS硬 盤(pán)RAM 執(zhí)行自舉程序執(zhí)行引導(dǎo)程序序讀出引導(dǎo)程CPU 執(zhí)行加電自檢程序 裝入引導(dǎo)程序 裝入操作系統(tǒng)CMOS？從何處啟動(dòng)運(yùn)行操作系統(tǒng)顯示初始界面問(wèn)題：什么是冷啟動(dòng)？什么是熱啟動(dòng)Ctrl+Alt+Delete ？操作系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)內(nèi)存的態(tài)勢(shì) 內(nèi) 存 儲(chǔ) 器其它計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用程序接口(API)處理器管理文件管理存儲(chǔ)管理文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備管理窗口管理應(yīng)用 程序1應(yīng)用 程序2應(yīng)用 程序3用戶 接口外殼應(yīng)用 程序k用 戶操 作 系 統(tǒng)正在運(yùn)行的應(yīng)用程序3.2.1 多任務(wù)處理問(wèn)題1：如何安裝應(yīng)用程序？

4、應(yīng)用程序買(mǎi)來(lái)以后或者從網(wǎng)上下載以后，必須使用安裝程序進(jìn)行安裝安裝程序一般稱為setup.exe或install.exe，此外還有一個(gè)安裝說(shuō)明(文件名一般稱為readme)軟件安裝時(shí)可能需要使用該軟件的產(chǎn)品序列號(hào)，產(chǎn)品序列號(hào)貼在包裝盒上或存放在sn.txt文件中安裝程序、安裝說(shuō)明、序列號(hào)等通常就包含在該軟件的文件夾中有些軟件安裝時(shí)會(huì)啟動(dòng)一個(gè)安裝響導(dǎo)(wizard)，用戶只要按照該響導(dǎo)的提示一步一步進(jìn)行即可安裝成功后，會(huì)在開(kāi)始菜單的“所有程序 菜單中有一個(gè)啟動(dòng)它運(yùn)行的選項(xiàng)問(wèn)題2：如何啟動(dòng)運(yùn)行應(yīng)用程序？最根本的方法是從“開(kāi)始菜單進(jìn)行啟動(dòng)在桌面上雙擊應(yīng)用程序的快捷方式圖標(biāo)來(lái)啟動(dòng)應(yīng)用程序很多程序在安裝后

5、都會(huì)將該程序的快捷方式圖標(biāo)放到桌面上以便經(jīng)常使用最近最常使用的應(yīng)用程序可使用“開(kāi)始菜單左側(cè)的一列程序按鈕進(jìn)行啟動(dòng)通過(guò)雙擊需要處理的文檔來(lái)啟動(dòng)處理該文檔的應(yīng)用程序通過(guò)任務(wù)欄中的“快速啟動(dòng)欄中的按鈕進(jìn)行啟動(dòng)( 有無(wú)“快速啟動(dòng)欄可以自己設(shè)置)在開(kāi)始菜單的“運(yùn)行對(duì)話框中輸入命令什么是任務(wù)，什么是多任務(wù)處理？“任務(wù)指的是要計(jì)算機(jī)做的一件事，計(jì)算機(jī)執(zhí)行一個(gè)任務(wù)通常就對(duì)應(yīng)著運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序“單任務(wù)處理與“多任務(wù)處理單任務(wù)處理：前一個(gè)任務(wù)完成后才能啟動(dòng)后一個(gè)任務(wù)的運(yùn)行，任務(wù)是順序執(zhí)行的多任務(wù)處理(Multitasking)：允許計(jì)算機(jī)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，任務(wù)是并發(fā)執(zhí)行的多任務(wù)處理舉例：編輯PPT講稿 + 播放音

6、樂(lè) + 收發(fā)郵件多任務(wù)處理的優(yōu)點(diǎn)：大大提高了用戶的工作效率大大提高了計(jì)算機(jī)的使用效率多任務(wù)處理舉例制作PPT講稿查看文件夾內(nèi)容收發(fā)電子郵件播放音樂(lè)如何知道有哪些任務(wù)在運(yùn)行？每啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序，OS就會(huì)翻開(kāi)一個(gè)相應(yīng)的窗口，通常一個(gè)窗口就是一個(gè)任務(wù)每啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序，OS就會(huì)在任務(wù)欄上顯示一個(gè)相應(yīng)的任務(wù)按鈕(程序按鈕)，通常一個(gè)按鈕就是一個(gè)任務(wù)窗口可以放大或縮小，甚至可以“最小化，但任務(wù)的運(yùn)行不受其影響使用“任務(wù)管理器程序可以了解每個(gè)任務(wù)的運(yùn)行情況什么是前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)？前臺(tái)任務(wù)：能接受用戶輸入(擊鍵或按擊鼠標(biāo))的窗口只能有一個(gè)，稱為活動(dòng)窗口，它所對(duì)應(yīng)的任務(wù)稱為前臺(tái)任務(wù)后臺(tái)任務(wù)：除前臺(tái)任務(wù)外，所

7、有其它任務(wù)均為后臺(tái)任務(wù)前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的區(qū)別：前臺(tái)任務(wù)對(duì)應(yīng)的窗口(活動(dòng)窗口)位于其它窗口的前面活動(dòng)窗口的標(biāo)題欄比非活動(dòng)窗口顏色更深(深藍(lán)色)前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的共同點(diǎn)：都在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的切換：為了輸入信息到某個(gè)后臺(tái)任務(wù)中去，必須切換窗口(單擊要激活的后臺(tái)任務(wù)窗口的任何部位, 或單擊任務(wù)欄中對(duì)應(yīng)的任務(wù)按鈕 如何結(jié)束任務(wù)的運(yùn)行？每一個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)都要占用大量的系統(tǒng)資源(存儲(chǔ)器、CPU、屏幕等)，所以當(dāng)不再需要某個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，就應(yīng)該退出這個(gè)應(yīng)用程序，釋放它所占用的資源多數(shù)應(yīng)用程序都設(shè)計(jì)成交互式控制的方式，所以運(yùn)行完畢后必須由用戶退出該程序。Windows XP中退出應(yīng)用程序

8、的幾種方法：最快速的方法，是左擊應(yīng)用程序窗口右上角的紅色“叉子按鈕左擊窗口左上角的控制按鈕，在彈出菜單中選擇“關(guān)閉在應(yīng)用程序的“文件菜單中，選擇“退出通過(guò)OS的任務(wù)管理器，強(qiáng)迫結(jié)束任務(wù)OS如何支持多任務(wù)處理？為什么可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理？CPU速度極高，必須并且可以充分發(fā)揮CPU的效能CPU與I/O(外圍設(shè)備)的并行工作各個(gè)外圍設(shè)備之間并行工作實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理要解決哪些問(wèn)題？CPU如何管理和調(diào)度存儲(chǔ)器空間如何分配和管理 I/O設(shè)備和I/O操作如何管理和控制誰(shuí)來(lái)解決上述問(wèn)題？不是應(yīng)用程序自己，而是操作系統(tǒng)(OS) !CPU的管理處理器管理目的：讓CPU輪流為所有任務(wù)效勞原那么：公平性；優(yōu)先級(jí)；負(fù)載均衡

9、方法：按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)10-20ms為1個(gè)時(shí)間片 按優(yōu)先級(jí)調(diào)度任務(wù)1任務(wù)2任務(wù)3任務(wù)4任務(wù)5時(shí)間時(shí)間任務(wù)Windows中的處理器管理Windows為了確保每個(gè)已經(jīng)啟動(dòng)的任務(wù)都有時(shí)機(jī)運(yùn)行，它采用“搶先式多任務(wù)處理技術(shù)：由硬件計(jì)時(shí)器大約每10-20ms發(fā)出1次中斷信號(hào)，Windows立即暫停當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)，查看當(dāng)前所有的任務(wù)，選擇其中的一個(gè)交給CPU去運(yùn)行只要時(shí)間片結(jié)束，不管任務(wù)有多重要，也不管它執(zhí)行到什么地方，正在執(zhí)行的任務(wù)就會(huì)被強(qiáng)行暫時(shí)終止 上述的任務(wù)調(diào)度，每秒鐘要進(jìn)行幾十次幾百次實(shí)際上，操作系統(tǒng)本身的假設(shè)干程序也是與應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)行的，它們一起參與CPU時(shí)間的分配。當(dāng)然，不同程序的重要性不完

10、全一樣，它們獲得CPU使用權(quán)的優(yōu)先級(jí)也有區(qū)別3.2.3 存儲(chǔ)管理和虛擬存儲(chǔ)器系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)內(nèi)存儲(chǔ)器的布局內(nèi)存儲(chǔ)器空間劃分為2個(gè)局部：系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，用戶區(qū)用來(lái)存放正在運(yùn)行的應(yīng)用程序操作系統(tǒng)區(qū)用戶區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)器應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序3應(yīng)用程序4應(yīng)用程序5分析：允許同時(shí)運(yùn)行多少程序？數(shù)目有沒(méi)有限制？程序的大小和數(shù)據(jù)的規(guī)模受不受限制？程序與程序相互之間會(huì)不會(huì)互相干擾？每個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)均有屬于它自己的存儲(chǔ)器空間，用來(lái)存儲(chǔ)它自己的程序代碼和數(shù)據(jù)“存儲(chǔ)管理需要解決哪些問(wèn)題？為每個(gè)任務(wù)分配存儲(chǔ)空間，任務(wù)結(jié)束之后收回存儲(chǔ)空間對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行保護(hù)保護(hù)操作系統(tǒng)所在區(qū)域不被應(yīng)用程序修改保護(hù)每個(gè)應(yīng)用程序的私有區(qū)域不被其

11、他程序修改對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行擴(kuò)充，使應(yīng)用程序的存儲(chǔ)空間不受實(shí)際存儲(chǔ)容量大小的限制 解決方案虛擬存儲(chǔ)器(Virtual Memory)虛擬存儲(chǔ)器示意圖物理內(nèi)存若物理內(nèi)存已滿，需換出一頁(yè)磁盤(pán)中的虛擬內(nèi)存虛擬空間中的頁(yè)面一部分在物理內(nèi)存，一部分在磁盤(pán)存儲(chǔ)器中的虛擬內(nèi)存，它們均登記在頁(yè)表中邏輯地址映射成為物理地址頁(yè)表直接訪問(wèn)程序運(yùn)行需訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，若其頁(yè)面在物理內(nèi)存，就直接訪問(wèn)內(nèi)存，取出數(shù)據(jù)頁(yè)面不在物理內(nèi)存從虛擬內(nèi)存讀出一頁(yè)若需要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)其頁(yè)面不在物理內(nèi)存，則就從磁盤(pán)中虛擬內(nèi)存取出一頁(yè)，裝入物理內(nèi)存 虛擬空間每個(gè)程序都在自己的虛擬空間中工作，虛擬空間比物理存儲(chǔ)器大得多，它被分成許多“頁(yè)”頁(yè)面1頁(yè)面2頁(yè)面3

12、頁(yè)面4頁(yè)面k硬盤(pán)中專門(mén)劃出一個(gè)“交換區(qū)，作為物理內(nèi)存的補(bǔ)充，稱為“虛擬內(nèi)存虛擬存儲(chǔ)器的根本思想(1)物理存儲(chǔ)器(512MB)M-1271050346891塊號(hào)VP i1VP i2VP j2VP j1.程序 i的虛存空間(4GB)VP i1VP i20N-1VP in頁(yè)號(hào).0N-1VP j1VP j2程序 j的虛存空間(4GB)VP jm頁(yè)號(hào)每個(gè)應(yīng)用程序使用一個(gè)獨(dú)立的、專用的存儲(chǔ)空間，它不受實(shí)際內(nèi)存容量的限制，稱之為“虛存空間每個(gè)應(yīng)用程序的虛擬存儲(chǔ)空間劃分成為大小相同的許多“頁(yè)當(dāng)啟動(dòng)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，OS僅把該程序的一局部“頁(yè)裝入物理內(nèi)存，其它頁(yè)裝到硬盤(pán)的交換區(qū)物理存儲(chǔ)器也劃分成為與“頁(yè) 相同大小

13、的許多“塊虛擬存儲(chǔ)器的根本思想(2)當(dāng)啟動(dòng)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，OS僅把該程序的一局部“頁(yè)裝入物理內(nèi)存，其它頁(yè)裝在硬盤(pán)的交換區(qū)中，并在 “頁(yè)表中進(jìn)行登記：哪些頁(yè)已裝在內(nèi)存，裝在內(nèi)存的什么位置哪些頁(yè)留在硬盤(pán)的交換區(qū)中，在什么位置程序 i的頁(yè)表0:1:N-1:物理存儲(chǔ)器 塊 號(hào) 讀? 寫(xiě)? 9YesNo 4YesYesXXXXXXX NoNo頁(yè)號(hào) 0:頁(yè)號(hào)1:頁(yè)號(hào)2: 塊 號(hào) 讀? 寫(xiě)? 6YesYes 10YesNoXXXXXXX NoNo頁(yè)號(hào) 0:頁(yè)號(hào)1:頁(yè)號(hào) 2:程序 j的頁(yè)表交換區(qū)硬盤(pán)每個(gè)已經(jīng)啟動(dòng)運(yùn)行的應(yīng)用程序均有一張頁(yè)表當(dāng)程序需要訪問(wèn)指令或數(shù)據(jù)時(shí)，必須先檢查“頁(yè)表”，看看該指令或數(shù)據(jù)所屬的頁(yè)面

14、在哪里虛擬存儲(chǔ)器的工作過(guò)程(1)CPU邏輯地址 當(dāng)CPU需要訪問(wèn)內(nèi)存取指令或數(shù)據(jù)的時(shí)候，先查看“頁(yè)表： 如果所在頁(yè)面已經(jīng)裝在內(nèi)存，那么從頁(yè)表中找到其物理地址后就可以訪問(wèn)內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)或指令0:1:N-1:物理存儲(chǔ)器0:1:P-1:頁(yè)表物理地址磁盤(pán)上的交換區(qū)Memory頁(yè)表物理地址DiskCPUMemory頁(yè)表物理地址DiskCPUMemory頁(yè)表物理地址Disk虛擬存儲(chǔ)器的工作過(guò)程(2)3 從內(nèi)存中讀出需要的頁(yè)邏輯地址1 發(fā)現(xiàn)需要的頁(yè)不在內(nèi)存邏輯地址2 從硬盤(pán)交換區(qū)中讀出該頁(yè)，裝入內(nèi)存中的空閑位置，修改頁(yè)表diskDiskMemory-I/O busCPUCacheMemoryI/Ocontro

15、llerReg(2) 虛擬內(nèi)存中的頁(yè)直接裝入內(nèi)存(1) 啟動(dòng)從磁盤(pán)讀出一頁(yè)(3) 完畢附：從磁盤(pán)上讀一頁(yè)裝入內(nèi)存diskDiskWindows XP的虛擬存儲(chǔ)器Windows XP操作系統(tǒng)中：虛存空間最大可到達(dá)4GB頁(yè)面的大小通常是4KB虛擬內(nèi)存是系統(tǒng)盤(pán)根目錄下的一個(gè)名為pagefile.sys的文件，其大小和位置用戶可設(shè)置使用“任務(wù)管理器可以查看：總的物理內(nèi)存大小可用物理內(nèi)存大小總的虛擬內(nèi)存大小可用虛擬內(nèi)存大小等3.2.4 文件及其管理“文件概念的由來(lái)外存儲(chǔ)器的存取特性： 適合于批量數(shù)據(jù)的存取，不適合單個(gè)數(shù)據(jù)存取外存儲(chǔ)器的使用特性： 1 每次從外存讀出(或?qū)懭?的對(duì)象是一個(gè)程序或一個(gè)文檔、一

16、張圖片、一封郵件、一首歌曲 2 按對(duì)象的名字進(jìn)行存取操作，而不是按地址存取使用“文件”來(lái)組織外存儲(chǔ)器中的信息，并用“文件”作為外存的存取單位文件字CPU 按名存取 按地址存取什么是文件(file) ？文件是存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器中的一組相關(guān)信息的集合，例如： 一個(gè)程序 一張數(shù)碼相片 一只MP3歌曲 一封電子郵件文件是外存中信息的存取(讀出/寫(xiě)入)單位計(jì)算機(jī)中所有的程序和數(shù)據(jù)都組織成為文件存放在外存儲(chǔ)器中，并使用其名字進(jìn)行存取操作復(fù)習(xí)：文件名和文件類型文件的名字由兩局部組成：(主文件名) .擴(kuò)展名主文件名(簡(jiǎn)稱文件名)是文件的主要標(biāo)識(shí)，不可省略文件擴(kuò)展名(類型名)由“.加34個(gè)英文字母組成, 用于區(qū)分文

17、件的類型:程序文件(可執(zhí)行文件)：.exe 文件中包含的是可以由CPU執(zhí)行的程序的二進(jìn)制代碼數(shù)據(jù)文件：純文本文件(.txt) PDF文件(.pdf) Word文件(.doc) 投影片文件(.ppt) 數(shù)碼照片文件(.jpg) MP3音樂(lè)文件(.mp3) 文件中包含的是由程序處理的數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼處理不同類型的數(shù)據(jù)文件一般需要使用(關(guān)聯(lián))不同的程序！文件名字使用西文(或中文)字符組成，但不能使用某些特殊字符(如 ？ * :“等)Windows XP 的文件允許使用長(zhǎng)文件名，即文件名最多可包含255個(gè)中文或西文字符英文字母的大、小寫(xiě)只在形式上加以區(qū)分，實(shí)際上不予區(qū)別 例如： Text.DOC 與

18、text.doc 是同一個(gè)文件常用程序文件的擴(kuò)展名：.exe .dll .bat常用數(shù)據(jù)文件的擴(kuò)展名：文本文件聲音文件圖形、圖像文件動(dòng)畫(huà)/視頻文件Web網(wǎng)頁(yè)文件文件的組成和文件說(shuō)明信息每一個(gè)文件都由2局部組成：文件名等說(shuō)明信息文 件 內(nèi) 容文件名和文件擴(kuò)展名文件大小(長(zhǎng)度)在磁盤(pán)上存放的起始位置文件時(shí)間(創(chuàng)建時(shí)間、最近修改時(shí)間、最近訪問(wèn)時(shí)間等)文件創(chuàng)建者文件屬性系統(tǒng)文件隱藏文件存檔文件只讀文件 壓縮 加密編制索引 文件在磁盤(pán)中如何存儲(chǔ)？ 磁盤(pán)分成兩個(gè)區(qū)域：目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū) 目錄實(shí)質(zhì)上是一張“文件名存放位置的對(duì)照表文件名擴(kuò)展名，文件長(zhǎng)度，時(shí)間，屬性信息等存放位置柱面號(hào)磁道號(hào)扇區(qū)號(hào)文件1xxx1yy

19、y1zzz1文件2xxx2yyy2zzz2文件kxxxkyyykzzzk 從磁盤(pán)上讀出一個(gè)文件時(shí)，先在目錄區(qū)中找出該文件的存放位置，然后再按此位置，從磁盤(pán)的數(shù)據(jù)區(qū)中讀出該文件內(nèi)容目錄區(qū)，用于存放文件的目錄，即文件說(shuō)明信息文件內(nèi)容數(shù)據(jù)區(qū)，用于存放文件的內(nèi)容Windows XP 的文件組織文件目錄在Windows中稱為文件夾每個(gè)邏輯盤(pán)(物理盤(pán)或硬盤(pán)上的分區(qū))是一個(gè)根文件夾文件夾中既可包含文件，也可包含文件夾 (子文件夾)數(shù)據(jù)abc.txt應(yīng)用程序T1.txt概論P(yáng)1.exePn.exe講稿根文件夾資料教案01.doc05.pdf02.ppt子文件夾又可存放文件和子文件夾, 形成樹(shù)狀多級(jí)文件夾結(jié)構(gòu)根

20、節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)都是文件夾葉節(jié)點(diǎn)都是文件為什么使用多級(jí)文件夾？1有利于文件分類存儲(chǔ)2允許文件同名(在不同文件夾中時(shí))3便于文件共享和保護(hù) Windows XP中文件如何定位？計(jì)算機(jī)中的每個(gè)文件都有一個(gè)確定的位置文件的位置由存放文件的邏輯驅(qū)動(dòng)器號(hào)、文件路徑以及文件名組成： 驅(qū)動(dòng)器號(hào)(盤(pán)符) + 文件路徑 + 文件名例 右圖中文件02.ppt的位置是： D:數(shù)據(jù)概論講稿02.ppt數(shù)據(jù)abc.txt應(yīng)用程序T1.txt概論P(yáng)1.exePn.exe講稿D盤(pán)根目錄資料教案01.doc05.pdf02.ppt從根文件夾到文件所在文件夾所順序經(jīng)過(guò)的一串文件夾，其間用“相互隔開(kāi)文件路徑文件管理和文件系統(tǒng) 文件

21、系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題：有效管理外存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間實(shí)現(xiàn)對(duì)文件方便而快速的存取操作對(duì)軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)、優(yōu)盤(pán)等不同外存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理統(tǒng)一本地文件/遠(yuǎn)程文件的存取操作實(shí)現(xiàn)文件的平安存取User（外存儲(chǔ)設(shè)備）文件系統(tǒng)軟件文件系統(tǒng)是OS的一個(gè)組成局部，它負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)中的文件，使用戶(和程序)能很方便地進(jìn)行文件的存取操作3.2.5 設(shè)備管理OS中的“設(shè)備管理程序負(fù)責(zé)：對(duì)系統(tǒng)中的各種輸入輸出設(shè)備進(jìn)行管理處理用戶或應(yīng)用程序的輸入/輸出請(qǐng)求，方便、有效、平安地完成輸入/輸出操作參看本章閱讀材料3.3 3.2.6 常用操作系統(tǒng)介紹 操作系統(tǒng)的幾種類型PC機(jī)使用的操作系統(tǒng)一般都具有多任務(wù)處理功能網(wǎng)絡(luò)效勞器上安裝運(yùn)行

22、的是“網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，特點(diǎn)是：具有強(qiáng)大的多用戶并發(fā)處理能力支持多種網(wǎng)絡(luò)通信功能，提供豐富的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用效勞平安性強(qiáng)，可靠性好軍事指揮和武器控制系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度和工業(yè)控制系統(tǒng)、證券交易系統(tǒng)等， 安裝運(yùn)行的是“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，特點(diǎn)是：對(duì)外部事件能快速作出響應(yīng)，具有很高的可靠性和平安性嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用中運(yùn)行的是“嵌入式操作系統(tǒng)，特點(diǎn)是：快速、高效、具有實(shí)時(shí)處理功能代碼非常緊湊，存儲(chǔ)需求小微軟Windows操作系統(tǒng)特點(diǎn)：提供了多任務(wù)處理能力在個(gè)人計(jì)算機(jī)上廣泛使用采用圖形用戶界面，簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)操作版本的演變：(Windows Vista)6Windows 9x共有3個(gè)產(chǎn)品，面向家用PCWindowsNT和Win20

23、00面向商用PC機(jī)，性能較高，安全性較好，提供服務(wù)器版本W(wǎng)indows XP既適合家庭用戶也適合商業(yè)用戶，目前有家庭版、專業(yè)版、媒體中心版、平板PC版和64位版本等多種，它有豐富的音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)通信功能Windows的最新產(chǎn)品，有多種不同用途的版本UNIX和Linux操作系統(tǒng)都是主流操作系統(tǒng)，主要用于：在巨型機(jī)、大型機(jī)上作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)使用經(jīng)過(guò)裁剪后可用于嵌入式系統(tǒng)關(guān)于Linux屬于自由軟件(開(kāi)源軟件)，原創(chuàng)者是芬蘭青年學(xué)者李努斯.托瓦爾茲(Linus Torvalds)應(yīng)用軟件越來(lái)越多，用戶正在快速壯大，許多商業(yè)軟件公司也參加了這一行列 參看本章閱讀材料3.4附：磁盤(pán)空間管理磁盤(pán)存儲(chǔ)空間的

24、結(jié)構(gòu) 磁盤(pán)存儲(chǔ)空間可以看作是由大量扇區(qū)(512B)組成的1維陣列 存儲(chǔ)容量 扇區(qū)總數(shù)x512字節(jié)/109單位：GB 一個(gè)硬盤(pán)可以劃分為幾個(gè)分區(qū)(Partition)，分區(qū)所包含的扇區(qū)號(hào)應(yīng)連續(xù)，分區(qū)相互間應(yīng)無(wú)重疊 每個(gè)分區(qū)稱為1個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器，它有自己的盤(pán)符，用戶可以將它視同為1個(gè)物理存儲(chǔ)器不同的分區(qū)可以安裝不同的操作系統(tǒng)0 1 2 3 . 分區(qū) #1 分區(qū) #2 分區(qū)#3不使用區(qū)域MBRsignature (2 bytes)Partition Table (64 bytes)Boot Loader(446 bytes)（共512字節(jié)）主引導(dǎo)扇區(qū)MBR硬盤(pán)上開(kāi)始的幾個(gè)扇區(qū)，用于管理目的。其中0#扇

25、區(qū)特別重要，稱為主引導(dǎo)扇區(qū) (Master Boot Record，MBR)，它包含如下3局部?jī)?nèi)容：指出每個(gè)分區(qū)的起始扇區(qū)號(hào)和包含的扇區(qū)數(shù)目，操作系統(tǒng)的類型自舉裝入程序在計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)被BIOS讀出并執(zhí)行，由它再讀出相應(yīng)分區(qū)中引導(dǎo)扇區(qū)內(nèi)的引導(dǎo)程序，CPU執(zhí)行引導(dǎo)程序即可再?gòu)拇疟P(pán)上讀入系統(tǒng)啟動(dòng)文件，從而啟動(dòng)操作系統(tǒng) 0 1 2 3 . 分區(qū) #1 分區(qū) #2 分區(qū)#3不使用區(qū)域MBR引導(dǎo)扇區(qū)每個(gè)硬盤(pán)分區(qū)的空間劃分硬盤(pán)在格式化或分區(qū)時(shí)，軟件會(huì)自動(dòng)將每個(gè)分區(qū)均劃分為如下5個(gè)局部：引導(dǎo)扇區(qū)。它包含如下信息：引導(dǎo)程序及系統(tǒng)啟動(dòng)文件的文件名文件系統(tǒng)的類型簇的大小根目錄允許的最大目錄項(xiàng)數(shù)目文件分配表(FAT)

26、 2份：用于記錄數(shù)據(jù)區(qū)的使用情況根目錄區(qū)：包含該分區(qū)根目錄中所有文件及文件夾的說(shuō)明信息，數(shù)據(jù)區(qū)：劃分為數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的簇，存放該分區(qū)所有文件和文件夾的數(shù)據(jù)主引導(dǎo)扇區(qū)MBR引導(dǎo)扇區(qū)文件分配表FAT1文件分配表FAT2根目錄區(qū)(FDT)數(shù)據(jù)區(qū)(以簇為分配單位)第1分區(qū)其它分區(qū)簇(Cluster)和文件分配表FAT 磁盤(pán)數(shù)據(jù)空間的分配單位是2n個(gè)扇區(qū)，稱為“簇 ，簇的大小與磁盤(pán)分區(qū)容量的大小有關(guān)：軟盤(pán)的簇固定為512字節(jié)n0硬盤(pán)的簇可以是2或4KB，40GB以上硬盤(pán)，簇可以8KB以上假設(shè)某分區(qū)容量為40GB，簇大小為8KB，那么一共有5 000 000 個(gè)簇每一個(gè)簇都有一個(gè)簇號(hào)(12/16/32/64位

27、)。簇號(hào)是分區(qū)中所有簇的順序號(hào)，從簇號(hào)很容易計(jì)算出磁盤(pán)上屬于該簇的物理扇區(qū)的位置文件分配表(FAT)是用來(lái)記錄數(shù)據(jù)空間分配情況的一張表，它指出每個(gè)簇是“使用、“空閑或“損壞。其中“空閑簇和“壞簇分別用“全0和“全1 表示，其它數(shù)值表示“已分配簇序號(hào)101102304305分配情況全0全0全1全0FAT在格式化時(shí)自動(dòng)生成，一式兩份(一份為備份)，壞簇在磁盤(pán)格式化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行登記，只要1個(gè)扇區(qū)有問(wèn)題整個(gè)簇就不能使用數(shù)據(jù)空間中簇的分配方法磁盤(pán)分區(qū)中數(shù)據(jù)空間是用來(lái)存儲(chǔ)文件(和子文件夾)數(shù)據(jù)的，將簇分配給各個(gè)文件的方法主要有3類：連續(xù)分配索引分配鏈接分配鏈接分配的優(yōu)點(diǎn)：可以分散在任何地方，空間利用率

28、高簡(jiǎn)單，只需記錄文件的起始簇號(hào)文件的擴(kuò)展很容易磁盤(pán)空間的連續(xù)分配磁盤(pán)空間的鏈接分配file startmyfile 9yours 26 Windows系統(tǒng)磁盤(pán)空間的分配每個(gè)文件分配假設(shè)干簇，同一文件所有簇的簇號(hào)組織成一個(gè)“數(shù)字鏈，其起始簇號(hào)在FDT中指出，F(xiàn)AT表中該簇的狀態(tài)值那么是下一個(gè)簇的簇號(hào)，直至最后一個(gè)簇，文件的最后1個(gè)簇狀態(tài)值為“EOF，例如：MYFILE的簇是：91611025 共5個(gè)簇YOURS的簇是：26292417 共4個(gè)簇文件名 擴(kuò)展名 創(chuàng)立日期 時(shí)間 文件大小 屬性 起始簇號(hào)MYFILE TXT 1/23/2004 13:24 40,363 9YOURS DOC 6/8/2004 23:35 31,329 26根目錄表(FDT)分區(qū)中的數(shù)據(jù)區(qū)10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22