第7章实例分析： Vindows XP操作系统 本章讲述内容： 7.1 Windows XP的处理机管理； 7.2 Windows XP的存储管理； 7.3 Windows XP的设备管理； 7.4 Windows XP的文件管理
第7章 实例分析： Windows XP操作系统 7.1 7.2 7.3 本章讲述内容： Windows XP的处理机管理 ； Windows XP的存储管理 ； Windows XP的设备管理 ； 7.4 Windows XP的文件管理
7.1 Vindows XP的处理机管理 。7.1.1 Windows XP的结构 1.“微内核”模式 ·“客户/服务器”模型构造操作系统，方法是把操作系统分成若干进程，每个进程 完成单一的功能服务，称这样的进程为“服务器”。用户应用程序（即客户）为请求 所需服务，向指定服务器发消息。消息先被核心态的操作系统内核俘获，再由它把传递 给相应的服务器去处理。服务器执行完操作，仍通过内核，把回应的消息发还给用户。 。微内核的基本原理是，把最 用户进程客户) 系统进程（服务器） 基本的操作系统功能放在内核， 内存 网络 非基本的服务和应用程序在内核 服务器 服务器 之外构造，并在用户模式下执行 用户 进程 文件 显示 应用程序 服务器 服务器 服务器 。只把最关键的进程管理、内 存管理及进程通信等功能组成系 用户态个 统的内核，而把设备管理程序、 核心态十 内 核 文件系统、虚拟存储管理、窗口 系统等功能，放在内核之外。 。用微内核模式构造的操作系统， 便于系统功能的扩充
7.1 Windows XP的处理机管理 • 7.1.1 Windows XP的结构 1. “微内核”模式 “客户/ 服务器”模型构造操作系统，方法是把操作系统分成若干进程，每个进程 完成单一的功能服务，称这样的进程为“服务器” 。用户应用程序（即客户）为请求 所需服务，向指定服务器发消息。消息先被核心态的操作系统内核俘获，再由它把传递 给相应的服务器去处理。服务器执行完操作，仍通过内核，把回应的消息发还给用户。 硬 件 内 核 用户态 核心态 用户 应用程序 进程 服务器 文件 服务器 内存 服务器 网络 服务器 显示 服务器 微内核的基本原理是，把最 用户进程(客户) 系统进程(服务器) 基本的操作系统功能放在内核， 非基本的服务和应用程序在内核 之外构造，并在用户模式下执行。 . . 只把最关键的进程管理、内 存管理及进程通信等功能组成系 统的内核，而把设备管理程序、 文件系统、虚拟存储管理、窗口 系统等功能，放在内核之外。 . 用微内核模式构造的操作系统， 便于系统功能的扩充。
登录上网进程 OS/2 Winl6 Win32 MSDOS POSIX 2.Windows XP 应用程序 应用程序 应用程序 应用程序 应用程序 的整体结构 粗线下方 安全子系统 OS22 Winl6 MSDOS POSIX 子系统 子系统 子系统 子系统 是Windows XP 操作系统的核心， 全部运行在统一 验证数据包 的核心地址空间 中。 安全账号 Win32 .粗线上方运 管理数据库 子系统 行在用户模式， 用户模式↑ 最左边一列是保 核心模式↓ 护子系统：右边 VO管理器 执行体 的上一行是各种 文件系统 对象 安全 即插即用本地过程进程、线程 虚拟内存 窗▣ 管理器 访问器 管理器调用工具 管理器 管理器 管理器 类型的用户应用 高速缓存 程序；右边的下 管理器 一行是环境子系 设备 内核 驱动器 统 图形设备 网络 驱动器 驱动器 硬件抽象层(HAL】
Windows XP 的整体结构 2. . 硬 件 窗口 管理器 对象 管理器 进程、线程 管理器 安全 访问器 即插即用 管理器 本地过程 调用工具 虚拟内存 管理器 文件系统 高速缓存 管理器 设备 驱动器 网络 驱动器 I/O管理器 执行体 内 核 硬件抽象层(HAL) 用户模式 核心模式 图形设备 驱动器 Win32 子系统 安全账号 管理数据库 验证数据包 安全子系统 登录上网进程 OS/2 应用程序 OS/2 子系统 Win16 应用程序 Win16 子系统 Win32 应用程序 MSDOS 应用程序 MSDOS 子系统 POSIX 应用程序 POSIX 粗线下方 子系统 是Windows XP 操作系统的核心， 全部运行在统一 的核心地址空间 中。 . 粗线上方运 行在用户模式， 最左边一列是保 护子系统；右边 的上一行是各种 类型的用户应用 程序；右边的下 一行是环境子系 统
3.Windows XP的注册表 .Windows XP的注册表，是一个内部数据库，包含着应用程序和计算机系统的全部 配置信息、初始化信息，应用程序和文档文件的关联关系，硬件设备的说明、状态和属 性。因此，注册表在整个系统中起到核心作用 d .Windows XP启动时，就和注册表做数 Windows 开始”菜单 设备 据交换。系统工作时，也不断地与注册表中 XP内核 驱动程序 的数据进行相互交换。即Windows XP所做的 任何操作，都离不开注册表的支持。 .用工具Regedit打开注册表编辑器：即在 安装卸载 注册表 桌面设置 应用程序 【开始】菜单单击【运行R)】。在弹出对 话框输入‘Regedit,然后单击【确定】按钮。 注用表编辑墨 ▣x 初始化 添加新硬件 系统 文件(E编辑() 查看0收藏夹（色）帮助 (n文件 管理工具 日我的电脑 名称 类型数 由▣HKEY_CLA55ES_ROOT 的默认) REG_SZ (数值未设置) HKEY CURRENT_USER 根键 由□HKEY_LOCAL_MACHINE ·注册表的结构与资源管理器中的目录 SY OIRREN □HKEY_CURRENT_CONFIG 结构类似，其中以“HKEY”打头的结点 日白Software -Fonts 称为根键。Windows XP的注册表里有5个 E自Microsoft 根键。 CurrentVersion 由☐System 我的电脑HKEY_CURRENT_CONFIG\Software Microsoft windows
3. Windows XP的注册表 . Windows XP的注册表，是一个内部数据库，包含着应用程序和计算机系统的全部 配置信息、初始化信息，应用程序和文档文件的关联关系，硬件设备的说明、状态和属 性。因此，注册表在整个系统中起到核心作用。 . Windows XP启动时，就和注册表做数 据交换。系统工作时，也不断地与注册表中 的数据进行相互交换。即Windows XP所做的 任何操作，都离不开注册表的支持。 Windows XP内核 安装/卸载 应用程序 初始化 (ini)文件 “开始”菜单 添加新硬件 设备 驱动程序 桌面设置 系统 管理工具 注册表 . 用工具Regedit打开注册表编辑器：即在 【开始】菜单单击【运行(R) ...】。在弹出对 话框输入‘Regedit’,然后单击【确定】按钮。 根键 . 注册表的结构与资源管理器中的目录 结构类似，其中以“HKEY_”打头的结点 称为根键。Windows XP的注册表里有5个 根键
。7.1.2 Windows XP的进程和线程 1.关于线程 ()线程的概念 。为提高进程的并发执行程度，为减少系统在进程切换时的开销，Windows XP把 进程的特征分开来处理，形成不同的实体：让进程只具有“资源拥有者”这个特征，而 “调度和运行”这个特征则赋予一个新的实体—线程。 。“线程(thread)”是进程的一个实体，是进程中实施调度和处理机分派的单位。 若视进程为在逻辑上需要完成的一个任务，那么线程则是完成该任务时可以并发执行的 多个子任务。 ·这时，线程基本上不拥有系统资 线程 进程 源，有的只是运行中不可或缺的一点资 源（如程序计数器、一组寄存器和堆 栈)，但它可以与同属一个进程的其他 (a)单进程，单线程 b)单进程，多线程 线程共享进程所拥有的全部资源， ·图给出了进程和线程间的各种关系。 方框表示单进程，曲线表示线程。引入了线 程概念后，就可以把原先的进程概念理解为 (c)多进程，每个进程一个线程(d多进程，每个进程多个线程 是这种只有一个线程的进程情形
• 7.1.2 Windows XP的进程和线程 1. 关于线程 线程的概念 “线程（thread）”是进程的一个实体，是进程中实施调度和处理机分派的单位。 若视进程为在逻辑上需要完成的一个任务，那么线程则是完成该任务时可以并发执行的 多个子任务。 (1) . 为提高进程的并发执行程度，为减少系统在进程切换时的开销，Windows XP把 进程的特征分开来处理，形成不同的实体：让进程只具有“资源拥有者”这个特征，而 “调度和运行”这个特征则赋予一个新的实体——线程。 . . . 这时，线程基本上不拥有系统资 源，有的只是运行中不可或缺的一点资 源（如程序计数器、一组寄存器和堆 栈），但它可以与同属一个进程的其他 线程共享进程所拥有的全部资源。 图给出了进程和线程间的各种关系。 方框表示单进程，曲线表示线程。引入了线 程概念后，就可以把原先的进程概念理解为 是这种只有一个线程的进程情形。 (a)单进程，单线程 (b)单进程，多线程 (c)多进程，每个进程一个线程 (d)多进程，每个进程多个线程 进程 线程