ssd2計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)中文版

1、 PAGE 66 PAGE 67 PAGE 51 第3章操作系統(tǒng)基礎(chǔ)每一臺計算機，無論是個人計算機還是巨型計算機系統(tǒng)，都必須配置至少一種操作系統(tǒng)。本章首先扼要地介紹下計算機軟件的分層結(jié)構(gòu)及操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展過程，并給出操作系統(tǒng)的基本定義及常用功能，最后介紹幾種常用操作系統(tǒng)。3.1 操作系統(tǒng)概述正如計算機的硬件部分，計算機軟件也具有相應(yīng)的層次結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)不是單一的實體，而是由多個有著各自管理區(qū)域的層次組成，計算機系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu)如表3.1所示。表3.1 軟件層次用戶編寫的腳本或宏用戶界面層應(yīng)用層運行庫應(yīng)用程序界面操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動程序BIOS硬件其中，硬件作為計算機的最低層，是構(gòu)成

2、計算機的物理組件，如主板、接口板、電源、機箱等。BIOS是基本輸入/輸出系統(tǒng)，是軟件層中最基本的層次，直接處理控制每個硬件組件的信號，其大部分工作是在計算機開機時執(zhí)行。 設(shè)備驅(qū)動作為輔助程序，是操作系統(tǒng)與相應(yīng)設(shè)備連接工作的橋梁。機器中添加新的硬件，必須給系統(tǒng)安裝相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序。操作系統(tǒng)內(nèi)核是操作系統(tǒng)的心臟，確保程序設(shè)備保持運行。該部分對內(nèi)存進(jìn)行管理，決定任務(wù)運行的順序，并處理可能發(fā)生的各種中斷。應(yīng)用命令通過操作系統(tǒng)內(nèi)核傳遞到BIOS，然后再傳送到相關(guān)硬件。 操作系統(tǒng)包含的功能比操作系統(tǒng)內(nèi)核要大。它實現(xiàn)了所有的操作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)執(zhí)行的職能。當(dāng)它需要執(zhí)行某些基本操作時，就會與操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行通信。

3、應(yīng)用程序界面（API）為應(yīng)用程序可用以與計算機操作系統(tǒng)交換信息和命令的標(biāo)準(zhǔn)集。運行庫是一種被編譯器用來實現(xiàn)編程語言的內(nèi)置函數(shù)，以提供該語言程序運行時支持的一種特殊的計算機程序庫，一般包括基本的輸入輸出。應(yīng)用層根據(jù)用戶要求，為應(yīng)用程序提供服務(wù)以保證通信。用戶界面層負(fù)責(zé)用戶與應(yīng)用層的通信，通常是以圖形用戶界面方式運行。腳本或宏是應(yīng)用程序允許用戶所創(chuàng)建的基于應(yīng)用程序的一系列內(nèi)置命令。腳本和宏允許用戶將他們經(jīng)常用到的操作按所需的順序進(jìn)行自動處理。腳本位于上述軟件層次結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用層，類似于應(yīng)用程序的指令生成。3.1.1 操作系統(tǒng)定義計算機系統(tǒng)由計算機硬件和計算機軟件組成。計算機硬件通常是由中央處理機、存

4、儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等部件組成。計算機軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、多種語言處理程序( 匯編和編譯程序等 )、連接裝配程序、系統(tǒng)實用程序、多種工具軟件等。 應(yīng)用軟件是為多種應(yīng)用目的而編制的程序。沒有任何軟件支持的計算機稱為裸機，裸機位于計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的最里層，其外層是操作系統(tǒng)，安裝了操作系統(tǒng)的裸機為用戶提供了基本的資源管理功能和各種服務(wù)功能。各種實用程序和應(yīng)用程序運行在操作系統(tǒng)之上，它們以操作系統(tǒng)作為支撐環(huán)境，同時又向用戶提供完成其作業(yè)所需的各種服務(wù)。 綜上所述，操作系統(tǒng)（Operating System，簡稱OS）是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，是完成以下功能的程序

5、模塊集合這些程序模塊管理和控制計算機系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計算機工作流程，以此有效地利用這些資源為用戶提供一個功能強大、使用方便和可擴展的工作環(huán)境，從而在計算機與其用戶之間起到接口的作用。因而操作系統(tǒng)是一個龐大的管理控制程序，包括5個方面的管理功能:進(jìn)程與處理機管理、作業(yè)管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理。目前微機上常見的操作系統(tǒng)有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。3.1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展 為了更好地理解操作系統(tǒng)的基本概念、功能和特點，首先回顧一下操作系統(tǒng)形成和發(fā)展的歷史過程。操作系統(tǒng)伴隨著計算機技術(shù)本身及其應(yīng)用的日益發(fā)展而逐漸

6、發(fā)展并不斷完善，功能由弱到強，至今已成為計算機系統(tǒng)中的核心，通常按照計算機發(fā)展過程將操作系統(tǒng)分為多個階段。1手工操作階段在第一代計算機時期，構(gòu)成計算機的主要元器件是電子管，計算機運算速度慢，沒有操作系統(tǒng)，甚至沒有任何軟件。用戶直接用機器語言編制程序，并在上機時獨占全部計算機資源。上機完全是手工操作：先把程序紙帶(或卡片)裝上輸入機，然后啟動輸入機把程序和數(shù)據(jù)送入計算機，接著通過控制臺開關(guān)啟動程序運行。計算完畢，打印機輸出計算結(jié)果，用戶取走并卸下紙帶(或卡片)。50年代后期，計算機的運行速度有了很大提高，手工操作的慢速度和計算機的高速度之間形成矛盾。唯一的解決辦法是擺脫人的手工操作，實現(xiàn)作業(yè)的自

7、動過渡。因而形成了批處理系統(tǒng)。2批量處理階段為減少用戶使用機器時間，出現(xiàn)了批量的操作系統(tǒng)。在這個階段操作員把用戶提交的作業(yè)分類，把一批中的作業(yè)編成一個作業(yè)執(zhí)行序列，每一批作業(yè)將有專門編制的監(jiān)督程序自動依次處理。批處理可分為兩種方式：聯(lián)機批處理階段和脫機批處理階段。3操作系統(tǒng)形成階段多道程序和分時系統(tǒng)的出現(xiàn)，標(biāo)志著操作系統(tǒng)的正式形成。多道程序運行顧名思義，是把多個相互獨立的程序同時存放在計算機內(nèi)存中，并且同時處于運行過程中，但是實際上各道程序輪流獨占CPU，交替執(zhí)行。分時操作系統(tǒng)就是把處理機的運行時間分成很短的時間片，按時間片輪流把處理機分配給各聯(lián)機作業(yè)使用。若某個作業(yè)在分配給它的時間片內(nèi)不能完

8、成其計算，則該作業(yè)暫時中斷，把處理機讓給另一作業(yè)使用，等待下一輪時再繼續(xù)其運行。由于計算機速度很快，作業(yè)運行輪轉(zhuǎn)得很快，給每個用戶的印象是好像他獨占了一臺計算機。而每個用戶可以通過自己終端向系統(tǒng)發(fā)出各種操作控制命令，完成作業(yè)的運行。4操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化階段20世紀(jì)60年代中期開始，國際上開始研制大型通用操作系統(tǒng)，UNIX操作系統(tǒng)是典型案例，它是通用多用戶分時交互型操作系統(tǒng)。目前廣泛使用的各種工作站級的操作系統(tǒng)如SUN公司的Solaris，IBM公司的AIX，linux系統(tǒng)等都是基于UNIX操作系統(tǒng)。Windows系列操作系統(tǒng)，其主要原理也是基于UNIX系統(tǒng)的。至此，操作系統(tǒng)的基本概念、功能、基本結(jié)

9、構(gòu)和組成都已形成并漸趨完善。3.1.3 操作系統(tǒng)的功能 根據(jù)操作系統(tǒng)定義，其功能主要包括五大功能模塊。處理器管理：當(dāng)多個程序同時運行時，解決處理器（CPU）時間的分配問題。作業(yè)管理：完成某個獨立任務(wù)的程序及其所需的數(shù)據(jù)組成一個作業(yè)。作業(yè)管理的任務(wù)主要是為用戶提供一個使用計算機的界面使其方便地運行自己的作業(yè)，并對所有進(jìn)入系統(tǒng)的作業(yè)進(jìn)行調(diào)度和控制，盡可能高效地利用整個系統(tǒng)的資源。存儲器管理：為各個程序及其使用的數(shù)據(jù)分配存儲空間，并保證它們互不干擾。設(shè)備管理：根據(jù)用戶提出使用設(shè)備的請求進(jìn)行設(shè)備分配，同時還能隨時接收設(shè)備的請求（稱為中斷），如要求輸入信息。文件管理：主要負(fù)責(zé)文件的存儲、檢索、共享和保護(hù)

10、，以提供文件操作的方便。3.1.4 操作系統(tǒng)的分類 根據(jù)其使用環(huán)境和作業(yè)處理方式，操作系統(tǒng)的基本類型包括批處理操作系統(tǒng)(batch processing operating system)、分時操作系統(tǒng)(time sharing operating system)、實時操作系統(tǒng)(real time operating system)、個人計算機操作系統(tǒng)(personal computer operating system)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(network operating system)和分布式操作系統(tǒng)(distributed operating system)。1批處理操作系統(tǒng)現(xiàn)代操作系統(tǒng)大

11、都具有批處理功能，批處理系統(tǒng)的主要特征包括：用戶脫機使用計算機。用戶提交作業(yè)之后直到獲得結(jié)果之前就不再和計算機打交道。作業(yè)提交的方式可以是直接交給計算中心的管理操作員，也可以是通過遠(yuǎn)程通信線路提交。提交的作業(yè)由系統(tǒng)外存存儲成為后備作業(yè)。成批處理。操作員把用戶提交的作業(yè)分批進(jìn)行處理，每批中的作業(yè)將由操作系統(tǒng)或監(jiān)督程序負(fù)責(zé)作業(yè)間的自動調(diào)度執(zhí)行。多道程序運行。按多道程序設(shè)計的調(diào)度原則，從一批后備作業(yè)中選取多道作業(yè)調(diào)入內(nèi)存并組織它們運行，成為多道批處理。多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)點是由于系統(tǒng)資源為多個作業(yè)所共享，其工作方式是作業(yè)之間自動調(diào)度執(zhí)行，在運行過程中用戶不干預(yù)自己的作業(yè)，從而大大提高了系統(tǒng)資源的利用率

12、和作業(yè)吞吐量。其缺點是無交互性，用戶一旦提交作業(yè)就失去了對其運行的控制能力；而且是批處理的，作業(yè)周轉(zhuǎn)時間長，用戶使用不方便。2分時操作系統(tǒng) 分時操作系統(tǒng)一般采用時間片輪轉(zhuǎn)的方式，使一臺計算機為多個終端用戶服務(wù)。對每個用戶能保證足夠快的響應(yīng)時間，并提供交互會話能力，分時系統(tǒng)具有下述特點。 交互性：用戶可以在程序動態(tài)運行情況下對其加以控制，并可以方便的提交作業(yè)。多用戶同時性：多個用戶同時在自己的終端上上機，共享CPU和其他資源，充分發(fā)揮系統(tǒng)的效率。 獨立性：客觀效果上用戶彼此間感覺不到有別人也在使用該臺計算機，如同自己獨占計算機一樣。 分時操作系統(tǒng)是一個聯(lián)機的多用戶交互式的操作系統(tǒng)。UNIX是最流

13、行的一種多用戶分時操作系統(tǒng)。 3實時操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)主要隨著計算機應(yīng)用于實時控制和實時信息處理領(lǐng)域中而發(fā)展起來。實時系統(tǒng)的主要特點是提供即時響應(yīng)和高可靠性，系統(tǒng)必須保證對實時信息的分析和處理的速度比其進(jìn)入系統(tǒng)的速度要快，而且系統(tǒng)本身要安全可靠。實時系統(tǒng)往往具有一定的專用性，與批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)相比，實時系統(tǒng)的資源利用率可能較低。 4通用操作系統(tǒng) 批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的三種基本類型，在此基礎(chǔ)上又發(fā)展了具有多種類型操作特征的操作系統(tǒng)，稱為通用操作系統(tǒng)。它可以同時兼有批處理、分時、實時處理和多重處理的功能，或其中兩種以上的功能。5個人計算機操作系統(tǒng) 個人計算機操作系統(tǒng)是聯(lián)機

14、交互式的單用戶操作系統(tǒng)，它提供的聯(lián)機交互功能與通用分時系統(tǒng)所提供的很相似。由于是個人專用，因此在多用戶和分時所要求的對處理機調(diào)度、存儲保護(hù)方面會簡單得多。另外由于多媒體技術(shù)迅速進(jìn)入微型計算機系統(tǒng)，它要求計算機具有高速信號處理、大容量的內(nèi)存和外存、大數(shù)據(jù)量寬頻帶傳輸?shù)饶芰?，能同時處理多個實時事件。要求有一個具有高速數(shù)據(jù)處理能力的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。目前在個人計算機上使用的操作系統(tǒng)以Windows系列和Linux系統(tǒng)為主。 6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的研制開發(fā)是在原來各自計算機操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的各個協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)，包括網(wǎng)絡(luò)管理、通信、資源共享、系統(tǒng)安全和多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)

15、等達(dá)到上述諸方面的要求。由于網(wǎng)絡(luò)計算的出現(xiàn)和發(fā)展，現(xiàn)代操作系統(tǒng)的主要特征之一就是具有上網(wǎng)功能，因此，除了在20世紀(jì)90年代初期時，Novell公司的Netware等系統(tǒng)被稱為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之外，人們一般不再特指某個操作系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。3.2 操作系統(tǒng)原理概述下面從資源管理和用戶接口的觀點分五個方面來說明操作系統(tǒng)基本功能的原理。3.2.1 處理機管理 處理機的管理主要是對處理機進(jìn)行分配，可分為進(jìn)程控制、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和調(diào)度幾個功能。進(jìn)程控制是指為作業(yè)創(chuàng)建一個或者幾個進(jìn)程，并對該進(jìn)程分配必要的資源。在進(jìn)程運行過程中，控制進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，進(jìn)程結(jié)束時負(fù)責(zé)收回該進(jìn)程所占用的所有資源，并且撤銷該進(jìn)程

16、。進(jìn)程同步是指對多個進(jìn)程之間進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，協(xié)調(diào)常用的方法有兩種，進(jìn)程互斥和進(jìn)程同步。進(jìn)程互斥是指進(jìn)程對臨界資源的訪問，進(jìn)程同步是指由同步機構(gòu)對進(jìn)程執(zhí)行的順序加以調(diào)節(jié)。進(jìn)程通信是指多個進(jìn)程在完成同一個程序時，相互之間進(jìn)行信息的交互。調(diào)度分為作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度，后備作業(yè)上的任務(wù)只有經(jīng)過這兩個調(diào)度才能被處理機進(jìn)行處理。作業(yè)調(diào)度的任務(wù)是按照一定的算法從后備作業(yè)中選擇作業(yè)分配資源并調(diào)入內(nèi)存，建立進(jìn)程，按照一定的算法插入就緒隊列。進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)就是按照一定的算法選擇進(jìn)程分配處理機進(jìn)行處理。每個進(jìn)程都有幾個狀態(tài)：運行，就緒或者阻塞。在一個時間段，每個CPU只有一個進(jìn)程能夠?qū)嶋H運行；阻塞的進(jìn)程是等待其他事件

17、發(fā)生，如大多數(shù)時間打印后臺處理程序就是阻塞的，只在用戶選擇打印命令激活打印過程時，才成為可運行的。在Windows機器，可以通過調(diào)用任務(wù)管理器看到當(dāng)前任務(wù)和進(jìn)程的列表。在Windows中，一個任務(wù)是用戶正在運行的一個應(yīng)用程序，一般由一個或多個進(jìn)程實現(xiàn)。為了使多個進(jìn)程同時運行，內(nèi)核使用搶先多任務(wù)策略。搶先多任務(wù)策略利用實時時鐘產(chǎn)生時鐘中斷，內(nèi)核利用時鐘中斷查看運行隊列，如有進(jìn)程需要立即運行，則搶占目前正在運行的進(jìn)程，并將其運行狀態(tài)是從執(zhí)行變?yōu)榫途w，同時記錄該進(jìn)程執(zhí)行進(jìn)度，保存其運行所需要的一些基本內(nèi)容，以便以后可以恢復(fù)進(jìn)程的執(zhí)行。如進(jìn)程轉(zhuǎn)換頻繁，給用戶的感覺是在所有進(jìn)程都在同一時間執(zhí)行。搶先多任

18、務(wù)機制在進(jìn)程切換時需要上下文切換，在進(jìn)行切換時不僅需要時間，而且在執(zhí)行上下文切換時處理器必須保存進(jìn)程中所有寄存器內(nèi)容，并要求加載新頁表等，因而每個進(jìn)程切換都必須占用開銷。例如，為了使Web瀏覽器支持同時打開多個窗口，瀏覽器需要為每個窗口創(chuàng)建進(jìn)程。但是，如果機器運行多個進(jìn)程開銷比較大，因為每個進(jìn)程需要它自己的地址空間、頁面表、文件描述符等，而且，很多應(yīng)用程序在運行過程中并不需要進(jìn)程之間的完全切換。因此，較新的操作系統(tǒng)都提供了輕量級進(jìn)程稱為線程，即所有線程共享同一地址空間并且共用其文件描述符。3.2.2 存儲管理存儲管理是指操作系統(tǒng)對存儲器資源的管理，存儲資源包括三個層次，即高速緩存、內(nèi)存和外存，

19、操作系統(tǒng)中的存儲管理主要是指對高速緩存和內(nèi)存的管理，同時關(guān)注外存的操作與維護(hù)，包括數(shù)據(jù)的存儲、處理以及恢復(fù)。存儲管理必須確保數(shù)據(jù)存儲的物理安全，包括對系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)的定義、跟蹤并維護(hù)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)資源。存儲管理的主要工作是對內(nèi)部存儲器進(jìn)行分配、保護(hù)和擴充，其中包括：內(nèi)存分配，如何分配內(nèi)存，以保證系統(tǒng)及各用戶程序的存儲區(qū)互不沖突； 存儲保護(hù)，保證程序在執(zhí)行過程中不破壞另一程序的運行，保證用戶程序不會破壞系統(tǒng)程序； 內(nèi)存擴充，當(dāng)用戶作業(yè)所需要的內(nèi)存量超過計算機系統(tǒng)所提供的內(nèi)存容量時，把內(nèi)部存儲器和外部存儲器結(jié)合起來管理，為用戶提供一個容量比實際內(nèi)存大得多的虛擬存儲器。1BIOS系統(tǒng)BIOS（Basic

20、 Input Output System）為“基本輸入輸出系統(tǒng)”，一般BIOS固化到計算機主板ROM芯片上，它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設(shè)置信息、開機后自檢程序和系統(tǒng)自啟動程序，其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設(shè)置和控制。BIOS執(zhí)行三項主要職能：當(dāng)計算機第一次打開時BIOS初始化硬件，加載操作系統(tǒng)，并為設(shè)備提供基本支持，如鍵盤、鼠標(biāo)和串行端口。BIOS駐留在主板上的ROM（只讀存儲器）芯片中，ROM是非易失存儲單元，機器電源關(guān)閉時仍保留所儲存的數(shù)據(jù)。在通電過程中，由于ROM比RAM速度慢，大多數(shù)系統(tǒng)中的BIOS立即從ROM中復(fù)制其自身到RAM上，并告知處理器從

21、RAM取得下一步的指令。另一種特殊內(nèi)存類型是CMOS存儲器，CMOS存儲器通常利用其中的64字節(jié)，存儲BIOS的參數(shù)設(shè)置。CMOS存儲器是易失的，計算機關(guān)閉時其數(shù)據(jù)會丟失，因此為保證其數(shù)據(jù)不丟失，機器主板上會用電池進(jìn)行充電。因此，具有低功耗的CMOS是非常重要的，CMOS技術(shù)的主要缺點是它比一般的DRAM慢。當(dāng)BIOS開始執(zhí)行時，BIOS啟動POST（開機自檢）序列，啟動視頻卡，并檢查一系列設(shè)備信息，如內(nèi)存、串并口等。2虛擬內(nèi)存管理系統(tǒng)的內(nèi)存是操作系統(tǒng)的工作核心，系統(tǒng)中一部分內(nèi)存保留給操作系統(tǒng)，其余大部分則是供用戶程序使用。比如，一個用戶在運行一個Web瀏覽器、編輯器和一個計算機游戲，三個程序

22、都需要一定量的內(nèi)存，但每個都不需要占用所有的內(nèi)存，因而系統(tǒng)內(nèi)核為每個程序分配一些內(nèi)存，并跟蹤程序運行動態(tài)。Linux和Windows操作系統(tǒng)都提供虛擬內(nèi)存，以增加程序靈活性，但是MS-DOS以及Unix不存在虛擬內(nèi)存，所有的程序占用真實的地址空間來運行。在機器中可執(zhí)行程序都是用二進(jìn)制代碼編寫，當(dāng)編寫一個程序時，編譯器就必須為每一條指令和數(shù)據(jù)都計算出確定的地址。比如，從地址零開始按順序分配所有的指令和數(shù)據(jù)，那么整個程序是從0到4096依次占用內(nèi)存。假設(shè)每個人都按此方法從地址零開始寫程序，則不可能同時運行具有相同地址中的兩個程序。在虛擬內(nèi)存提出來之前，大多采用重定解決該問題。當(dāng)用戶運行程序時，操作

23、系統(tǒng)為它分配內(nèi)存并加載到相應(yīng)的內(nèi)存地址上運行，也就是操作系統(tǒng)將所有程序地址進(jìn)行排序，建立索引，使它們能指向正確的位置。例如，初始程序中包含一個信息表，該信息表是從700這個位置開始。程序運行時，說明在210的位置寫著該表的地址值（比如，值700）。如果操作系統(tǒng)加載該程序到內(nèi)存中時是從30 000位置開始，當(dāng)運行到210時，讀取地址信息，就將30 210的位置改成30 700，這個過程被稱為重置。重定向的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，不需要進(jìn)行硬件的改變，但它也存在很嚴(yán)重的缺陷。首先，內(nèi)存分配給程序必須是連續(xù)的；其次，運行程序的大小受限于機器的物理內(nèi)存的大小。而且一個擁有大地址空間的程序也許僅僅需要訪問幾千指

24、令和幾千字節(jié)的數(shù)據(jù)，如果將此程序的一部分分配在RAM里，剩下部分分配在其他地方，如硬盤上，以此擴展內(nèi)存空間，這就是虛擬內(nèi)存的功能。在虛擬內(nèi)存中，每一個程序運行在私有地址空間中，因此，該程序加載到內(nèi)存時不需要任何重定位。虛擬地址空間可以大于或小于處理器的物理內(nèi)存，而且需要硬件支持。首先，內(nèi)存被劃分成很多頁，一個頁是分配到程序中的最小內(nèi)存塊，在奔騰處理器平臺上，一個頁的大小是4KB。其次，處理器必須將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址。支持虛擬內(nèi)存的處理器，如奔騰，可以運行兩種模式。在實模式下，地址指向RAM物理位置；在虛擬模式下，每一個地址是由一個頁表翻譯成物理內(nèi)存位置。對于虛擬地址空間中的每一頁，頁表給出

25、了該頁在RAM中的實際地址。有了虛擬內(nèi)存結(jié)構(gòu)，則每個程序都有自己的頁表，由內(nèi)核維護(hù)，分配給程序的物理內(nèi)存不必是連續(xù)的。假設(shè)程序的頁表可以說為，“在零頁的真實地址從30 000開始，第一頁從34 000開始，第二頁從62 000開始；以此類推。”如果程序指向第七頁的一個內(nèi)存位置，而這個地址沒有加載到RAM中，則地址轉(zhuǎn)換電路檢查頁表，發(fā)現(xiàn)不在RAM中的標(biāo)記，并生成一個頁錯誤，產(chǎn)生一個中斷，該處理器停止執(zhí)行用戶程序并將控制權(quán)交給內(nèi)核。內(nèi)核監(jiān)測某些狀態(tài)寄存器，以找出其中的頁的來源，同時加載虛擬頁7中的程序，并將控制權(quán)返回給用戶程序，該程序繼續(xù)運行。通過引入虛擬內(nèi)存，提供給用戶程序一個非常簡潔的抽象內(nèi)存

26、，不會與操作系統(tǒng)或者其他應(yīng)用程序共享地址空間，也不需要顧慮機器上的物理內(nèi)存大小，它們有一個完整的虛擬地址空間供使用，且由內(nèi)核來實現(xiàn)細(xì)節(jié)。使用虛擬內(nèi)存的硬盤驅(qū)動器的缺點是，由于硬盤太忙碌可能導(dǎo)致其他文件的訪問延時。對涉及頻繁文件訪問，同時又需要虛擬內(nèi)存的系統(tǒng)來說，明智的辦法是將交換文件單獨置于分離的驅(qū)動器上。3.2.3 設(shè)備管理操作系統(tǒng)的另一個功能是管理各種安裝在計算機上的設(shè)備，因此設(shè)備管理主要任務(wù)是完成用戶提出的I/O請求，為用戶分配I/O設(shè)備，并控制I/O的運行，其功能因具有緩沖管理，設(shè)備分配、設(shè)備處理和設(shè)備獨立性和虛擬設(shè)備的問題。設(shè)備管理中的關(guān)鍵問題是CPU和I/O設(shè)備間速度不匹配的問題，

27、CPU速度快而I/O設(shè)備速度很慢，為降低兩者速度不匹配的問題，減少CPU中斷次數(shù)，操作系統(tǒng)引入緩沖區(qū)的概念。緩沖區(qū)為內(nèi)存中的一部分，利用不同的緩沖機制提高系統(tǒng)的吞吐量。常用的緩沖機制包括單緩沖機制、雙緩沖機制和公用緩沖池機制。設(shè)備中硬件控制通過內(nèi)核與設(shè)備驅(qū)動程序以及BIOS相互作用實現(xiàn)，通過修改參數(shù)來調(diào)整計算機系統(tǒng)的性能，使得操作系統(tǒng)或設(shè)備驅(qū)動程序能更好地利用外圍設(shè)備工作。1安裝驅(qū)動程序每個設(shè)備在操作系統(tǒng)中必須有相應(yīng)的驅(qū)動程序來管理各種指令、數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)生的錯誤。每個操作系統(tǒng)都指定一個以供設(shè)備驅(qū)動程序使用的接口，這意味著對于任何特定的設(shè)備，在操作系統(tǒng)中，它都必須有一個相應(yīng)的驅(qū)動程序以確保設(shè)備

28、功能的實現(xiàn)，對應(yīng)于不同的操作系統(tǒng)，其驅(qū)動程序也是不同的。驅(qū)動程序依賴于操作系統(tǒng)和硬件設(shè)備的制造商。在新的操作系統(tǒng)發(fā)布的時候，最流行的和主流的設(shè)備（如打印機、調(diào)制解調(diào)器、掃描儀等）也會同步推出。但是推出時間晚于操作系統(tǒng)的硬件產(chǎn)品，通常附帶一個軟盤或CD包含對應(yīng)市面上各種操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序。在Windows下安裝一個新的硬件設(shè)備時，PnP（即插即用）控制機會進(jìn)行硬件檢測。如果這一設(shè)備支持即插即用，Windows會發(fā)現(xiàn)新設(shè)備，并要求該驅(qū)動程序的安裝。該驅(qū)動程序可以是Windows自帶的（需要使用Windows安裝光盤），也可以是設(shè)備自帶的。如果沒有找到適當(dāng)?shù)尿?qū)動程序，Windows將無法使用該設(shè)備。

29、2更改驅(qū)動器的配置 驅(qū)動程序在設(shè)計完后，對于部分用戶或是系統(tǒng)環(huán)境而言，可能會有一些變化，因而驅(qū)動程序要求升級，同樣在系統(tǒng)中也可以進(jìn)行相應(yīng)的升級。設(shè)備管理的任務(wù)就是根據(jù)一定的分配策略，把通道、控制器和輸入/輸出設(shè)備分配給請求輸入輸出操作的程序，并啟動設(shè)備完成實際的輸入/輸出操作。為了盡可能發(fā)揮設(shè)備和主機的并行工作能力，常需要采用虛擬技術(shù)和緩沖技術(shù)。設(shè)備管理為用戶提供一個良好的界面，而不必去涉及具體的設(shè)備特性，使用戶能方便、靈活地使用這些設(shè)備。 3.2.4 文件系統(tǒng)管理上述三種管理是針對計算機的硬件資源的管理。文件系統(tǒng)管理是對系統(tǒng)的軟件資源的管理。文件管理是解決用戶文件和系統(tǒng)文件的存儲、共享、保密

30、和保護(hù)，文件管理應(yīng)具有對文件存儲空間的管理、目錄管理、文件的讀寫以及文件的共享和保護(hù)等功能。 1文件組織計算機的主要功能之一是用來存儲和檢索信息。信息被存儲在一個或多個文件中，這些文件又組織成文件夾。微軟Windows文件系統(tǒng)支持四種實體：文件、文件夾、驅(qū)動器和快捷方式。圖3.1從一個Windows操作系統(tǒng)的用戶的角度說明了文件的組織結(jié)構(gòu)。圖3.1 Windows的文件組織結(jié)構(gòu)（1）文件每個文件包含數(shù)據(jù)、文件名等內(nèi)容。在Windows中，文件名最多可以有255個字符，可以包含字母、數(shù)字和一些特殊字符，包括空格。每個文件還有一個與之相關(guān)的屬性，最重要的屬性是文件類型，表明對操作系統(tǒng)使用什么應(yīng)用程

31、序打開該文件，其它屬性包括日期、創(chuàng)建時間和文件大小，以及文件最后修改的日期和時間。 （2）文件夾 文件保存在文件夾下，也被稱為目錄，每個文件夾有一個存儲空間。文件系統(tǒng)允許不同的文件夾中的項目有相同的名稱，但是同一文件夾中不能有相同的名稱。（3）驅(qū)動器 文件夾安裝在計算機的驅(qū)動器中。一臺計算機可以有多個驅(qū)動器，驅(qū)動器A、驅(qū)動器C、驅(qū)動器D、驅(qū)動器E等。（4）路徑 由于在不同的文件夾的項目可以有相同的名稱，同時文件夾可以嵌套其他文件夾，因此利用路徑來指示系統(tǒng)中的文件對象，一般路徑是從根目錄開始指定對象的完整的路徑。（5）文件名稱和類型在原來的DOS文件系統(tǒng)和早期的Windows版本中，文件名被限制

32、為8個大寫字符加上個字符的擴展名，文件的擴展名指定了文件的類型。例如，一個購物清單存儲為純文本文件可能被稱為SHOPPING.txt，而轉(zhuǎn)換為Microsoft Word文檔時創(chuàng)建可能是RESUME.doc。常用文件類型的擴展名列表，如表3.2所示。表3.2 文件擴展名擴展名文件類型.txt 純文本文件.doc 微軟Word文檔.htm HTML (超文本標(biāo)記語言) 文檔.xls Excel電子表格.gif GIF 圖片 (圖形交換格式）.jpg JPEG 圖片(聯(lián)合圖像專家小組).wav 音頻文件.exe 可執(zhí)行文件 (二進(jìn)制機器碼).com MS-DOS 可執(zhí)行文件 .drv 驅(qū)動 (外圍

33、設(shè)備).bat 基于DOS命令的批處理（腳本）文件在較新版本的系統(tǒng)中，如Windows 9x/2000/NT/XP，文件類型信息是自動從擴展名獲得。更新的Windows版本實際上隱藏了文件的擴展名。例如，在Windows NT下創(chuàng)建一個Word文檔，實際的文件名稱是Wedding_Invitation.doc，該文件的圖標(biāo)將被標(biāo)記Wedding_Invitation。但是，也可以顯示文件的擴展名。從視圖下拉菜單，選擇選項，查看選項卡，取消選中復(fù)選框隱藏已知文件類型的擴展名標(biāo)識。現(xiàn)在，該圖標(biāo)會顯示為Wedding_Invitation.doc。 2文件分配表（FAT）和NT文件系統(tǒng)（1）簇和文件

34、分配表磁盤分為磁道和扇區(qū)，如圖3.2所示。圖3.2 磁盤圖圖4.4磁盤上的磁道道與扇區(qū)磁盤上儲存的信息資料是按一定規(guī)則排列的，其形狀像一條條“軌道”，稱為“磁道”。磁盤上最小可尋址存儲單元稱為扇區(qū)，通常每個扇區(qū)為512個字節(jié)（或字符）。多數(shù)文件比扇區(qū)大得多，如果對一個文件分配最小的存儲空間，則存儲器能存儲更多數(shù)據(jù)，這個最小存儲空間即稱為簇。根據(jù)存儲設(shè)備（磁盤、閃卡和硬盤）的容量，簇的大小可以不同，以使存儲空間得到最有效的應(yīng)用。在早期的360KB磁盤上，簇大小為2個扇區(qū)（1024字節(jié)）；第一批10MB硬盤的簇大小增加到8個扇區(qū)（4 096字節(jié)）；現(xiàn)在的小型閃存設(shè)備上典型的簇大小是8KB或16KB

35、。2GB以上的硬盤驅(qū)動器有32KB的簇。表3.3列出了在給定簇大小和FAT類型的最大分區(qū)。圖4.4磁盤上的磁道道與扇區(qū)表3.3 簇與FAT的對應(yīng)關(guān)系FAT位數(shù)簇數(shù)量124 0961665 536324 294 967 296通常，存儲設(shè)備上的空間分配是隨機的。在一個新存儲設(shè)備上，文件進(jìn)行連續(xù)存儲時，記錄下文件開始和結(jié)束的扇區(qū)以及長度，在讀取文件時可以根據(jù)這些信息得到所存儲的文件內(nèi)容。但是，過一段時間后，有些文件會被刪除，同時有些文件可能增大，這時就不能保證同一個文件存儲在連續(xù)的一系列扇區(qū)里。因此，需要辨別哪個扇區(qū)被分配到哪些文件，有哪些扇區(qū)可用。這時可以采用表結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)這種功能，使每個扇區(qū)對應(yīng)

36、一個表記錄，或者采用每個記錄代表一個固定數(shù)量扇區(qū)將更有意義，這個固定扇區(qū)被稱為簇。文件存儲過程中必須利用一些方法來標(biāo)明某個簇是否可用或者已分配給一個文件；如果已將一個簇分配給一個文件，就必須知道這個簇分配給文件的哪部分了。一般采用鏈表來實現(xiàn)這些功能，該鏈表稱之為文件分配表(FAT)。FAT是包含N個整數(shù)的列表，其中N是存儲設(shè)備上最大的簇數(shù)。表中每個記錄的位數(shù)稱為FAT大小，如FAT16或FAT32。操作系統(tǒng)根據(jù)表現(xiàn)整個磁盤空間所需要的簇數(shù)量來確定使用多大的FAT。如果磁盤要求的簇小于65536但大于4096個簇，則使用16位FAT；否則，必須采用32位FAT。 （2）FAT16FAT16使用了

37、16位的空間來表示每個扇區(qū)(Sector)配置文件的情形，故稱之為FAT16。FAT16由于受到先天的限制，因此每超過一定容量的分區(qū)之后，它所使用的簇(Cluster)大小就必須擴增，以適應(yīng)更大的磁盤空間。FAT16各分區(qū)與簇大小的關(guān)系如表3.4所示：表3.4 FAT16各分區(qū)與簇大小的關(guān)系分區(qū)大小FAT16簇大小16MB-127MB2KB128MB-255MB4KB 256MB-511MB 8KB 512MB-1023MB 16KB1024MB-2047MB32KB FAT16文件系統(tǒng)有兩個最大的缺點： 磁盤分區(qū)最大只能到2GB。FAT16文件系統(tǒng)已不能適應(yīng)當(dāng)前大容量的硬盤。 使用簇的大小不

38、恰當(dāng)。如果一個只有1KB大小的文件放置在一個1000MB的磁盤分區(qū)中，它所占的空間并不是1KB，而是16KB，足足浪費了15KB！當(dāng)前流行的HTML文件，其大小幾乎多為1KB、2KB，而制作一個網(wǎng)站往往用到數(shù)十個HTML文件。如果硬盤中有100個這種小文件的話，浪費的磁盤空間可從700KB（511MB的分區(qū)）到3.1MB（2047MB的分區(qū)）。 （3）FAT32Windows 9x/2000/XP支持FAT32文件系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，每個簇都使用32位（4字節(jié)），但第4位被保留。因此，它有一共2(32-4) = 228 = 268 435 456個簇。在FAT32文件系統(tǒng)，可以使用更小的簇，而

39、不是更大的FAT16簇。FAT32的硬盤最大可高達(dá)2 TB（1TB=1024GB）的容量。（4）NT文件系統(tǒng)NTFS是Windows NT以及之后的Windows 2000、Windows XP、Windows Server 2003、Windows Server 2008、Windows Vista和Windows 7的標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)。NTFS取代了文件分配表（FAT）文件系統(tǒng)，為Microsoft的Windows系列操作系統(tǒng)提供文件系統(tǒng)。在NTFS，簇大小是可變的，取決于邏輯驅(qū)動器的大小。簇大小由NTFS決定，這樣也提高了靈活性。這種靈活性是FAT16或FAT32所沒有的。同時也得到了更有效

40、率的磁盤空間分配。 NTFS的一個重要特點是可恢復(fù)性。NTFS使用的維護(hù)日志數(shù)據(jù)的一致性，保存了每個I / O操作的邏輯驅(qū)動器內(nèi)修改系統(tǒng)文件的日志。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在I / O操作的歷史記錄被保存于系統(tǒng)文件中的基礎(chǔ)上，文件目錄結(jié)構(gòu)可以得到恢復(fù)。Windows 2000/XP上的NTFS的另一個特點是加密的文件系統(tǒng)（EFS）。EFS將數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后保存到磁盤。NTFS還支持?jǐn)?shù)據(jù)的訪問權(quán)限和所有權(quán)限設(shè)置，以限制在多用戶環(huán)境中對數(shù)據(jù)的未經(jīng)授權(quán)訪問。表3.5對NTFS和FAT文件系統(tǒng)進(jìn)行了比較。表3.5 NTFS與FAT的比較NTFSFAT32FAT16操作系統(tǒng)Windows XP Windows

41、2000 Windows NT Windows XP Windows 2000 Windows 98 Windows ME Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2) All versions of Microsoft Windows DOS 最大容量2 TB32 GB2 GB每卷文件大小 4 billion 4 million 64 000續(xù)表NTFSFAT32FAT16文件最大容量2 TB4 GB2 GB3.2.5 用戶接口 前述的四項功能是操作系統(tǒng)對資源的管理，操作系統(tǒng)還提供了一個友好的用戶接口。一般來說，操作系統(tǒng)提供兩種方式的接口來為用戶服務(wù)。 一種

42、用戶接口是程序一級的接口，即提供一組廣義指令（或稱系統(tǒng)調(diào)用、程序請求）供用戶程序和其他系統(tǒng)程序調(diào)用。當(dāng)這些程序要求進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、文件操作或有其他資源要求時，通過這些廣義指令向操作系統(tǒng)提出申請，并由操作系統(tǒng)代為完成。 另一種接口是作業(yè)一級的接口，提供一組控制操作命令(稱為作業(yè)控制語言，或UNIX中的Shell命令語言)供用戶去組織和控制自己作業(yè)的運行。作業(yè)控制方式分兩大類：脫機控制和聯(lián)機控制。操作系統(tǒng)提供脫機控制作業(yè)語言和聯(lián)機控制作業(yè)控制語言。3. 3常用的操作系統(tǒng)簡介操作系統(tǒng)是使用計算機所必備的軟件。PC(Personal Computer)個人計算機上的操作系統(tǒng)以O(shè)S內(nèi)核為標(biāo)準(zhǔn)劃分主要有兩大

43、類，一個是Windows類，另一個是Unix類。其中Windows類操作系統(tǒng)是桌面操作系統(tǒng)，主要適用于個人計算機，而Unix類操作系統(tǒng)則屬于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，主要適用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。1常用操作系統(tǒng)在計算機的發(fā)展過程中，出現(xiàn)過許多不同的微型計算機操作系統(tǒng)，其中最為常見的有DOS、Mac Os、Windows、Linux、UNIX、OS/2 等，下面介紹常見微型計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展過程和功能特點。（1）DOS 操作系統(tǒng)DOS是英文Disk Operating System的縮寫，意思是“磁盤操作系統(tǒng)”，從1981年問世至今，經(jīng)歷了七次大的版本升級，從1.0版本到7.0版本，不斷改進(jìn)和完善，但是DOS操作

44、系統(tǒng)的單用戶、單任務(wù)、字符界面、和16位的大格局并沒有發(fā)生變化，因此它對內(nèi)存的管理也局限在640KB的范圍內(nèi)。DOS家族包括MS-DOS、PC-DOS、DR-DOS、FreeDOS、PTS-DOS、ROM-DOS、JM-OS等，其中以MS-DOS最為著名，最初的DOS是為了IBM個人計算機研發(fā)的操作系統(tǒng)，它對硬件的開發(fā)平臺要求很低，因此適用性較廣泛，當(dāng)前的DOS操作系統(tǒng)已經(jīng)逐漸的退出歷史舞臺，為了實現(xiàn)對過去產(chǎn)品的兼容，微軟公司在之后的Windows產(chǎn)品中仍然以“命令提示符”的方式，提供對DOS命令的兼容，在開始菜單的“運行”中輸入命令“cmd” 就能打開操作窗口，或者單擊“附件”的“命令提示符

45、選項”。（2）Mac OS 操作系統(tǒng)Mac OS操作系統(tǒng)是美國蘋果計算機公司為其Macintosh計算機研發(fā)的操作系統(tǒng)。Mac OS是首個在商用領(lǐng)域成功的圖形用戶界面操作系統(tǒng)，Mac OS 率先采用了圖形操作技術(shù)（GUI），多媒體應(yīng)用、鼠標(biāo)等技術(shù)。蘋果公司不但生產(chǎn)MAC的大部分硬件，連MAC所用的操作系統(tǒng)都是它自行開發(fā)的，因此，Mac系統(tǒng)成為了蘋果機專用系統(tǒng)，一般情況下在普通PC上無法安裝的該操作系統(tǒng)。 蘋果機現(xiàn)在的操作系統(tǒng)已經(jīng)到了OS 10，代號為MAC OSX(X為10的羅馬數(shù)字寫法)，這是MAC計算機誕生15年來最大的變化。新系統(tǒng)非常可靠，它的許多特點和服務(wù)都體現(xiàn)了蘋果公司的理念。（3）

46、Windows 操作系統(tǒng)Windows 操作系統(tǒng)是Microsoft 公司在1985年發(fā)布的第一代多任務(wù)操作系統(tǒng)，1990年，Microsoft 公司又推出了Windows 3.0，隨后又發(fā)布了3.1版本，而且推出了相應(yīng)的中文版本。在1995年8月24日，微軟公司發(fā)行了Windows 95版本的操作系統(tǒng)，這是一個混合的16位/32位Windows系統(tǒng)，其版本號為4.0。Windows 95是Windows操作系統(tǒng)中第一個支持32位的操作系統(tǒng)，因為以前的Windows都是由DOS引導(dǎo)的，也就是說它們還不是一個完全獨立的操作系統(tǒng)，而Windows 95則是一個完全獨立的系統(tǒng)。Windows 98，

47、是美國微軟公司發(fā)行于1998年6月25日的混合16位/32位的Windows操作系統(tǒng)，其版本號為4.1，開發(fā)代號為Memphis。這個新系統(tǒng)是基于Windows 95編寫的，改良了硬件標(biāo)準(zhǔn)的支持。之后又陸續(xù)推出了Windows NT，Windows 2000等操作系統(tǒng)。2001年10月25日，微軟公司最新發(fā)布的一款視窗操作系統(tǒng)：Windows XP。Windows XP名稱是Whistler。微軟最初發(fā)行了兩個版本，家庭版（Home）和專業(yè)版（Professional）。家庭版的消費對象是家庭用戶，專業(yè)版則在家庭版的基礎(chǔ)上添加了新的面向商業(yè)而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證、雙處理器等特性。字母XP表示英文單詞

48、的“體驗”（experience）。 Windows Vista是微軟發(fā)行的一款Windows個人桌面操作系統(tǒng)，2005年7月22日微軟正式公布了這一名稱。原代號為Longhorn。Windows Vista的內(nèi)部版本是6.0（即Windows NT 6.0），正式版的Build是6.0.6000。在2006年11月8日，Windows Vista開發(fā)完成并正式進(jìn)入批量生產(chǎn)。此后的兩個月僅向MSDN用戶、計算機軟硬件制造商和企業(yè)客戶提供。在2007年1月30日，Windows Vista正式對普通用戶出售，同時也可以從微軟的網(wǎng)站下載。 Windows Vista的發(fā)行距離上一版本的作業(yè)系統(tǒng)Wi

49、ndows XP已有超過五年的時間，這是Windows歷史上間隔時間最久的一次發(fā)布。（4）UNIX 操作系統(tǒng)UNIX 是一個強大的多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)，支持多種處理器架構(gòu)，按照操作系統(tǒng)的分類，屬于分時操作系統(tǒng)。最早由Ken Thompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy于1969年在AT&T的貝爾實驗室開發(fā)。最初應(yīng)用于中小型計算機上，UNIX為用戶提供了一個靈活的操作界面，同時運行多進(jìn)程，支持用戶之間共享數(shù)據(jù)。同時，UNIX支持模塊化的結(jié)構(gòu)，安裝UNIX時，可以根據(jù)需求進(jìn)行選擇。從誕生到現(xiàn)在，UNIX已成長為一種主流的操作系統(tǒng)技術(shù)和基于這種技術(shù)的產(chǎn)品大家族。由

50、于UNIX具有技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡練、可靠性高、可移植性好、可操作性強、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫功能強、伸縮性突出和開放性好等特色，可滿足各行各業(yè)的實際需要，特別能滿足企業(yè)重要業(yè)務(wù)的需要，已經(jīng)成為主要的工作站平臺和重要的企業(yè)操作平臺。（5）Linux 操作系統(tǒng)Linux是一套免費使用和自由傳播的類UNIX操作系統(tǒng)，是一個基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。能運行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計思想，是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。它主要用于基于Intel x86系列CPU的計算機上。這個系統(tǒng)是由世界各地成千上萬的程序員設(shè)計和實現(xiàn)的。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的、全世界都能自由使用的Unix兼容產(chǎn)品。 2Windows XP注冊表Windows XP注冊表實際上是一個龐大的數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫記錄了機器軟硬件環(huán)境的各種信息，對操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序的正常運行至關(guān)重要。具體來講，此數(shù)據(jù)庫包含了Windows系統(tǒng)和應(yīng)用程序的初始化信息、應(yīng)用程序和文檔文件的關(guān)聯(lián)、硬件設(shè)備的