windows存储、文件、设备管理
windows操作系统原理
windows操作系统原理Windows操作系统原理是指Windows操作系统设计与实现的基本原理和机制。
Windows操作系统是由微软公司开发的一种面向个人计算机的操作系统。
Windows操作系统的原理包括以下几个方面：1. 多任务管理：Windows操作系统采用了抢占式的多任务处理机制，通过任务调度器来管理多个任务的执行。
每个任务独立运行在自己的进程中，操作系统根据进程的优先级和时间片来进行任务调度。
2. 内存管理：Windows操作系统使用虚拟内存管理机制，将物理内存划分为多个页框，每个进程有自己的虚拟地址空间。
操作系统通过分页机制将虚拟内存映射到物理内存中，以便实现进程间的隔离和保护。
3. 文件系统：Windows操作系统使用NTFS文件系统作为默认的文件系统。
NTFS文件系统支持文件和目录的权限控制、文件压缩和加密等功能。
4. 设备管理：Windows操作系统通过设备驱动程序来管理硬件设备。
每个设备驱动程序负责与特定设备的通信，并提供统一的接口供应用程序调用。
5. 网络通信：Windows操作系统支持TCP/IP协议栈，并提供了各种网络通信服务，如网络协议栈、网络接口、套接字接口等，以实现应用程序之间的网络通信。
6. 用户界面：Windows操作系统提供了图形用户界面（GUI），包括窗口管理、菜单、对话框等，使得用户可以通过鼠标、键盘等输入设备与计算机进行交互。
7. 安全性：Windows操作系统通过用户账户和权限管理来保护系统和用户数据的安全性。
每个用户都有自己的账户，并且可以通过权限控制来限制对文件和系统资源的访问。
这些原理和机制共同构成了Windows操作系统的核心。
通过合理地设计和实现，Windows操作系统能够提供稳定、安全、高效的计算环境，满足用户的各种需求。
WINDOWS操作系统的主要功能
WINDOWS操作系统的主要功能WINDOWS操作系统的主要功能操作系统是用户与计算机硬件之间的接口，操作系统是对计算机硬件系统的第一次扩充，用户通过操作系统来使用计算机系统。
换句话来说，操作系统紧靠着计算机硬件并在其基础上提供了许多新的设施和能力，从而使得用户能够方便、可靠、安全、高效地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
资源管理是操作系统的一项主要任务，而控制程序执行、扩充及其功能、屏蔽使用细节、方便用户使用、组织合理工作流程、改善人机界面等等都可以从资源管理的角度去理解。
下面就从资源管理的观点来看操作系统具有的几个主要功能。
1、处理机管理处理器管理的第一项工作是处理中断事件，硬件只能发现中断事件，捕捉它并产生中断信号，但不能进行处理。
配置了操作系统，就能对中断事件进行处理。
处理器管理的第二项工作是处理器调度。
在单用户单任务的情况下，处理器仅为一个用户的一个任务所独占，处理器管理的工作十分简单。
但在多道程序或多用户的情况下，组织多个作业或任务执行时，就要解决处理器的调度、分配和回收等问题。
近年来设计出各种各样的多处理器系统，处理器管理就更加复杂。
为了实现处理器管理的功能，操作系统引入了进程(process)的概念，处理器的分配和执行都是以进程为基本单位;随着并行处理技术的发展，为了进一步提高系统并行性，使并发执行单位的粒度变细，操作系统又引入了线程(Thread)的概念。
对处理器的管理最总归结为对进程和线程的管理，包括：1)进程控制和管理;2)进程同步和互斥;3)进程通信;4)进程死锁;5)处理器调度，又分高级调度，中级调度，低级调度等;6)线程控制和管理。
正是由于操作系统对处理器的管理策略不同，其提供的作业处理方式也就不同，例如，批处理方式、分时处理方式、实时处理方式等等。
从而，呈现在用户面前，成为具有不同性质和不同功能的操作系统。
2、存储管理存储管理的主要任务是管理存储器资源，为多道程序运行提供有力的支撑。
操作系统课程设计
操作系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解操作系统的基本概念、功能、类型和结构，掌握操作系统的五大核心功能模块（处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口）；2. 掌握操作系统的发展历程、主要操作系统（如Windows、Linux、Mac OS）的特点及应用场景；3. 了解操作系统的设计与实现原理，包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统等关键技术；4. 学会使用操作系统提供的命令行或图形界面进行基本的系统操作与维护。
技能目标：1. 培养学生对操作系统的实际操作能力，能够熟练使用至少一种操作系统进行日常管理与维护；2. 培养学生运用操作系统原理解决实际问题的能力，如分析系统性能、诊断故障、优化配置等；3. 提高学生的编程能力，使其能够编写简单的系统程序或脚本，实现特定功能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统的兴趣，激发学生学习计算机科学的热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其在讨论、分析、解决问题的过程中学会倾听、交流、协作；3. 培养学生具备良好的信息素养，关注操作系统领域的最新发展，增强信息安全意识。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业（或相关领域）的必修课，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但可能对操作系统原理的理解和应用尚有不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，以案例驱动、任务导向的方式进行教学，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握操作系统的基本原理，提高实际应用水平，为后续专业课程学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、功能、类型，比较不同操作系统的特点，分析操作系统的发展趋势。
教材章节：第一章 操作系统概述2. 进程与线程管理：讲解进程与线程的概念、状态与转换，进程调度算法，同步与互斥，死锁与饥饿问题。
教材章节：第二章 进程管理3. 存储管理：介绍内存分配与回收策略，虚拟内存技术，页面置换算法，内存保护机制。
Windows10操作系统3
2.1.2 2.启动与关机
⑥睡眠 单击【睡眠】命令，计算机进入睡眠状态。 此时屏幕没有任何显示(类似关机状态)，但主机又 保持着立即可用的状态，系统并未退出，计算机只 是处于低消耗状态。
⑦休眠 单击【休眠】命令，计算机进入休眠状态。 此时计算机会将内存中的所有数据自动保存到硬盘 中，然后关机。下次一开机，就会进入到休眠前的 工作状态。
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2.1.2 3. 桌面简介
①移动图标 用鼠标指向图标，然后拖动到目 标位置即可，该操作即可在桌面上，也可在 窗口中进行。 ②双击图标 若是应用程序图标，将启动相应 的应用程序；若是文件夹图标，将打开文件 夹窗口；若是文档文件图标，先启动创建该 文档的应用程序并打开该文档。 ③图标更名 右击图标，从快捷菜单中选择 【重命名】命令。
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2.1.1 Windows简介
Windows 10是微软公司于2009年10月发 布的，它有多个版本，分别是简易版(Starter， 只提供给OEM厂商进行预装)、家庭普通版 (Home Basic)、家庭高级版(Home Premium)、 专业版 (Professional)、企业版(Enterprise)和 旗舰版(Ultimate)，共6个版本。
图2.8 快捷图标式样
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2.1.2 3. 桌面简介
右键拖放法 单击【开始】按钮，在【开始】 菜单中，指向【所有程序】→Microsoft Offi ce→Microsoft Word 2010，用鼠标右键将M icrosoft Word 2010的图标拖到桌面指定位 置后，释放鼠标右键，在弹出的如图2.9所示 的快捷菜单中选择【在当前位置创建快捷方 式】命令即可。
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2.1.2 2.启动与关机
图标
什么是操作系统列举几种常见的操作系统
什么是操作系统列举几种常见的操作系统操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分，它是一种软件，负责管理和控制计算机的硬件资源，并提供给用户和应用程序使用。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备驱动程序管理等。
下面将介绍几种常见的操作系统。
一、Windows操作系统Windows操作系统是由微软公司开发和推出的一种广泛使用的操作系统。
目前最新的版本是Windows 10。
Windows操作系统以其用户友好的界面和丰富的应用程序支持而闻名，广泛应用于个人电脑和商业用途。
它提供了丰富的功能和易用的操作界面，适用于不同类型的用户。
Windows操作系统也具备良好的兼容性，可以运行各种软件和硬件设备。
二、Linux操作系统Linux是一种开源的操作系统，由林纳斯·托瓦兹领导的开发团队开发。
Linux以其稳定性、安全性和灵活性而闻名。
它是基于UNIX的操作系统，适用于服务器、嵌入式设备和个人电脑等各种平台。
Linux操作系统具有高度的自定义性，用户可以根据自己的需求进行定制和配置。
此外，Linux还拥有强大的命令行界面和丰富的开源软件库，为开发者和技术爱好者提供了良好的支持。
三、macOS操作系统macOS是由苹果公司开发的操作系统，专门用于苹果电脑系列，如MacBook和iMac。
macOS以其优雅的界面设计和稳定性而受到用户的喜爱。
它提供了许多独特的功能，如Spotlight搜索、Time Machine备份和iCloud云存储等。
macOS还与其他苹果设备无缝集成，使得用户可以在不同设备上轻松同步和共享数据。
四、Android操作系统Android是一种广泛用于移动设备的操作系统，由Google公司开发和推出。
Android操作系统是开源的，它被广泛应用于智能手机、平板电脑和智能电视等设备。
Android操作系统提供了丰富的应用程序和服务，用户可以通过Google Play商店下载各种应用程序。
(完整版)Windows-7练习题及参考答案
Windows 7练习题及参考答案一、单项选择题1.计算机系统中必不可少的软件是 A 。
A) 操作系统B) 语言处理程序C) 工具软件D) 数据库管理系统2.下列说法中正确的是 B 。
A) 操作系统是用户和控制对象的接口B) 操作系统是用户和计算机的接口C) 操作系统是计算机和控制对象的接口D) 操作系统是控制对象、计算机和用户的接口3.操作系统管理的计算机系统资源包括 A 。
A) 中央处理器、主存储器、输入/输出设备B) CPU、输入/输出C) 主机、数据、程序D) 中央处理器、主存储器、外部设备、程序、数据4.操作系统的主要功能包括 B 。
A) 运算器管理、存储管理、设备管理、处理器管理B) 文件管理、处理器管理、设备管理、存储管理C) 文件管理、设备管理、系统管理、存储管理D) 处理管理、设备管理、程序管理、存储管理5.在计算机中，文件是存储在 A 。
A) 磁盘上的一组相关信息的集合B) 内存中的信息集合C) 存储介质上一组相关信息的集合D) 打印纸上的一组相关数据6.win7目前有几个版本 C 。
A) 3 B) 4 C) 5 D) 67.在Windows 7的各个版本中，支持的功能最少的是 A 。
A) 家庭普通版B) 家庭高级版C) 专业版D) 旗舰版8.Windows 7是一种。
A) 数据库软件B) 应用软件C) 系统软件D) 中文字处理软件9．在Windows 7操作系统中，将打开窗口拖动到屏幕顶端，窗口会 C 。
A) 关闭B) 消失C) 最大化D) 最小化10.在Windows 7操作系统中，显示桌面的快捷键是 B 。
A) “Win”+“D”B) “Win”+“P”C) “Win”+“Tab”D) “Alt”+“Tab”11.在Windows 7操作系统中，显示3D桌面效果的快捷键是 C 。
A) “Win”+“D”B)“Win”+“P”C) “Win”+“Tab”D) “Alt”+“Tab”12.安装Windows 7操作系统时，系统磁盘分区必须为 D 格式才能安装。
计算机软件基本要求
基本要求1、具有计算机软件及应用的基本知识。
2、掌握操作系统的基本知识。
3、掌握计算机网络的基本概念与基本工作原理。
4、掌握Internet的基本应用知识。
5、掌握组网、网络管理与网络安全等计算机网络应用的基本知识。
6、了解网络技术的发展。
7、掌握计算机操作并具有C语言编程（含上相调试）的能力。
考试内容一、基本知识1、计算机系统组成。
2、计算机软件的基础知识。
3、多媒体的基本概念。
4、计算机应用领域。
二、操作系统1、操作系统的基础概念、主要功能和分类。
2、进程、线程、进程间通信的基本概念。
3、存储管理、文件管理、设备管理的主要技术。
4、典型操作系统的使用。
三、计算机网络基本概念1、计算机网络的定义与分类。
2、数据通信技术基础。
3、网络体系结构与协议的基本概念。
4、广域网、局域网与城域网的分类、特点与典型系列。
5、网络互连技术与互连设备。
四、局域网应用技术1、局域网分类与基本工作原理。
2、高速局域网。
3、局域网组网方法。
4、网络操作系统。
5、结构化布线技术。
五、Internet基础1、Internet的基本结构与主要服务。
2、Internet通信协议——ICP/IP。
3、Internet接入方法。
4、超文本、超媒体与Web浏览器。
六、网络安全技术1、信息安全的基本概念。
2、网络管理的基本概念。
3、网络安全策略。
4、加密与认证技术。
5、防火墙技术的基本概念。
七、网络应用：电子商务1、电子商务基本概念与系统结构。
2、电子商务应用中的关键技术。
3、浏览器、电子邮件及Web服务器的安全特性。
4、Web站点内容的策划与推广。
5、使用Internet进行网上购物。
八、网络技术发展1、网络应用技术的发展。
2、宽带网络技术。
3、网络新技术。
九、上机操作1、掌握计算机基本操作。
2、熟练掌握C语言程序设计基本技术、编程和调试。
3、掌握与考试内容相关的上机应用考试方式一、笔试：120分钟二、上机考试：60分钟其他三级考试大纲（PC技术）基本要求1、具有计算机及其应用的基础知识。
windows操作系统之设备管理
WMI服务
用户模式 PnP管理器
安装组件 用户模式 内核模式 .inf文件 .cat文件 注册表
I/O系统
WDM WMI 例程
PnP管理器
电源管理器
I/O管理器
驱动程序
„„
HAL
I/O管理器
I/O管理器是I/O系统的核心； 它将应用程序和系统组件与虚拟的、逻辑的和物理的设 备连接起来，并定义了基础设施来支持设备驱动程序。
通道标识符：chann elid 通道状态：忙/ 闲 与通道连接的控制器表首址 通道队列的队首指针 通道队列的队尾指针 (b) 通道表CHCT
表目1
设备类 设备标识符 DCT 驱动程序入口
表目i
控制器表、通道表、系统设备表
„ „
(c) 系统设备表SDT
设备分配时应考虑的因素
设备的固有属性
(1) 独享设备：只能分配给一个用户或者进程使用。 (2) 共享设备：可分配给多个用户或者多个进程使用。 (3) 虚拟设备：可分配给多个用户或者多个进程使用， 但需要在实际的物理设备上排序。
通道程序由一系列通道指令所构成，通道指令的每条指 令中包含如下信息：①操作码；②内存地址；③计数； ④通道程序结束位P；⑤记录结束标志R。
工作流程：CPU向I/O通道发送一条I/O指令，以给出 其所要执行的通道程序的首址和要访问的I/O设备， 通道程序接到该指令后，通过执行通道程序便可完成 CPU指定的I/O任务。
缓冲区的工作方式
缓冲池 收容输入 提取输出 h in sou t sin h ou t 提取输入 收容输出 用户 程序
I/O软件的设计目标
I/O软件的总目标：
• 高效率：确保I/O设备与CPU的并发性。 • 通用性：提供简单抽象清晰和统一的接口。
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▪ ② " 开始 " 菜单 : 存放 " 开始 " 菜单中的部 分程序组和快捷方式。
▪ ③桌面 : 存放该登录用户的部分桌面项目。
▪ ④ Application Data: 用于存储应用程序数 据。
▪ ⑤ Templates: 其中可能有 Word、 Excel 等的模板文件 , 即右击鼠标并选择 “ 新建 ” 命令创建文档时使用的参考模板。
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▪ ⑥ My Documents ( 我的文档 ) : 其中含有 My Music 和 My Pictures 两个文件夹。该文件夹 一般为默认文件夹 , 用于存储用户的文档。
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▪ 在 Windows 环境下安装应用程序时 , 若用 户未特别指定安装位置 , 系统通常将其安装 在该文件夹中 , 且大 多数子文件夹与所安装 的应用程序相对应。其中的 Common Files 子文件夹是一个特别的文件 夹 , 用于存储应 用程序公用的库文件。
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▪ (3) Windows 文件夹
▪ ( 2) Program Files 文件夹
▪ Program Files 文件夹用于存储安装的
Windows 应用程序, 包括 Windows 操作系统
内置的一些应用程序 ( 例如 Internet Explorer
、Windows
Media
Player
、
WindowsUpdate 等 ) 。
▪ 进行处理器资源的分配和回收。
▪ ②虚拟地址空间描述表 (virtual address space descriptor, V AD) : 描述进程地址空 间各部分的属性 , 用于虚拟存储管理。
▪ 3. Windows XP 文件组成
▪ Windows XP 安装后一般在系统盘 ( 通常为 硬盘 c: ) 上生成 3 个文件夹
▪ Documents and Settings 、
▪ Program Files
▪ Windows, 除少 数几个系统文件存储在系统 盘根目录中 , 绝大部分文件存储在这 3 个文 件夹中
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▪ 其他文件夹都为用户配置文件夹 , 且文件夹结 构也大体相同 。 以 Default User 文件夹 为例 , 该文件夹一般包含下列一些主要子文件夹
▪ ① Application Data: 通用应用程序数据文件 夹 , 用于存放已经安装的一些应用程序的专用 数据 , 其内容是软件安装时自动生成的。
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Байду номын сангаас
▪ 2. 进程管理
▪ 在 Windows XP 中 , 进程是系统资源分配的 基本单位 , 每个 Windows 进程都是由一个 执行体进程块 (EPROCESS) 来表示的。执 行体进程块不仅包含了许多与进程相关的属 性, 还包含 指向其他与进程控制相关的数据 结构 。
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▪ ①线程块 (ETHREAD) 列表 : 描述属于该进 程的所有线程的相关信息 , 以便线程调度器
▪ 处理器是计算机系统的核心资源之一, 处理器 管理是操作系统的重要组成部分。处理器管 理的工作是对处理器资源进行合理的分配使 用使各用户 (任务) 公平地得到处理器, 以提 高处理器的利用率 。
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▪ 对于操作系统来说运行的程序称为进程, 进程 反映了程序运行的动态特征, 因此处理器 管 理的重要任务就是对进程实施管理包括给进 程分配资源、有效地控制进程的执行、允许 进程之间共享和交换信息、保护每个进程使 其在运行期间免受其他进程的干扰等。多个 进程可以 被调度在一个处理器上交替执行 , 也可以在多个处理器上同时执行。
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▪ 创建状态指进程正在创建过程中, 还不能运行 ; 就绪状态指进程已获得除处理器外的所需资 源 , 等待调度程序分配处理器资源, 只要分配 了处理器 , 进程就可以运行; 运行状态指进程 占用了处理器资源正在运行, 处于此状态的进 程的数目不能多于处理器的数目;
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▪ 当进程由于等待 I/O 操作或其他事件而暂停 运行时, 它就转入阻塞状态, 在条件满足之前, 即使把处理器分配给该进程 , 它也是无法继 续执行的; 进程结束运行 , 系统收回它所使用 的资源 , 这时进程处于退出状态。
▪ Windows 文件是系统安装的默认文件夹 其中包含了操作系统的绝大多数系统文件 ( 其中包含 100 多个文件夹、数千个文件 ) 。 表 4.2 中列出了在 Windows XP 典型安装时 , 系统在硬盘 上创建的 Windows 文件夹的 主要结构及其作用的简要说明
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▪ 4.2 Windows 处理器管理
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▪ ( 1) Documents and Settings 文件夹
▪ Documents and Settings 文件夹用于保存 用户配置信息等。默认情况下 , 此文件夹中会 有Administrator 、 All users 、 Default User 、 LocalService 、 N etworkService 文件夹 , 以及用不同用户 名建立的文件夹 ( 如 果系统中创建了多个用户 ) 。
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▪ 不同的操作系统可能采用 不同的处理器调度 策略, 但无论是交替执行还是同时执行都属于 并发执行。为了提高进程并 发执行的力度和
降低并发的开销, 现代操作系统中又引入了线 程的概念。
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▪ 4.2.1 进程
▪ 1. 进程概述
▪ 操作系统引入进程的概念, 从理论角度上看 , 是对正在运行的程序活动规律的抽象 ; 从实 现角度看 , 它是一种数据结构, 目的在于刻画 动态系统的内在规律 有效地管理和调度程序 的运行。进程作为程序执行过程的描述, 与程 序既有密切联系 , 又有许多区别。
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▪ 进程具有动态性 ( 地址空间的大小和内容都 是动态变化的 ) 、独立性 ( 各进程的地址空 间相互独立 ) 、并发性 ( 宏观上各进程是同 时独立运行的 ) 等特征。进程从创建到终止 其状态一直在不断变化。进程 的状态分成 5 种 ( 见图 4.2) , 它在执行过程中不断地在就 绪 (ready) 、运行 (running) 和阻塞 (blocked) 3 种状态间进行转换。