操作系统实验报告

操作系统教程 实验报告

班级：软104 学号：109074267 姓名：王二康

实验一 WINDOWS进程初识

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1、 实验目的

（1） 学会使用VC编写基本的Win32 Consol Application（控制 （2） 台应用程序)。 （3） 掌握WINDOWS API的使用方法。 （4） 编写测试程序，理解用户态运行和核心态运行。 2、 实验内容和步骤

（1）编写基本的Win32 Consol Application

步骤1：登录进入Windows，启动VC++ 6.0。

步骤2：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“projects”选项卡中选择“Win32 Consol Application”,然后在“Project name”处输入工程名，在“Location” 处输入工程目录。创建一个新的控制台应用程序工程。

步骤3：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“Files”选项卡中选择“C++ Source File”, 然后在“File” 处输入C/C++源程序的文件名。 步骤4：将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。编译成可执行文件。

步骤5：在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令，进入Windows“命令提示符”窗口，然后进入工程目录中的debug子目录，执行编译好的可执行程序：

E:\\课程\\os课\\os实验\\程序\\os11\\debug>hello.exe 运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ： Hello,Win32 Consol Application （2）计算进程在核心态运行和用户态运行的时间

步骤1：按照（1）中的步骤创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，然后将清单1-2中的程序拷贝过来，编译成可执行文件。

步骤2： 在创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，程序的参考程序如清单1-3所示，编译成可执行文件并执行。

步骤3：在“命令提示符”窗口中运行步骤1中生成的可执行文件，测试步骤2中可执行文件在核心态运行和用户态运行的时间。

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E:\\课程\\os课\\os实验\\程序\\os12\\debug>time TEST.exe 步骤4：运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？)： process ID: 3716,EXE file:3.exe,%d in Kernel mode: 60

步骤5：分别屏蔽While循环中的两个for循环，或调整两个for循环的次数，写出运行结果。 屏蔽i循环：

process ID: 1412,EXE file:3.exe,%d in Kernel mode: 62 屏蔽j循环：

process ID: 1816,EXE file:3.exe,%d in Kernel mode: 34 调整循环变量i的循环次数：

process ID: 2616,EXE file:3.exe,%d in Kernel mode: 64 调整循环变量j的循环次数：

process ID: 1868,EXE file:3.exe,%d in Kernel mode: 50 3、 实验结论

对Win32 Consol Application有进一步的认识，WIN32 API也就是Windows 32平台的应用程序编程接口。用户态运行和核心态运行，核心态就是一个是直接的代码运行，即win32consol Application下代码运行；而用户态是在DOS下运行的，对编译好的程序进行的运行，核心态速度较快，没有太多的约束，而用户态的运行需要时间较长，由于有相应的约束。

实验二 进程管理

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背景知识

Windows所创建的每个进程都从调用CreateProcess() API函数开始，该函数的任务是在对象管理器子系统内初始化进程对象。每一进程都以调用ExitProcess() 或TerminateProcess() API函数终止。通常应用程序的框架负责调用 ExitProcess() 函数。对于C++ 运行库来说，这一调用发生在应用程序的main() 函数返回之后。 1. 创建进程

CreateProcess() 调用的核心参数是可执行文件运行时的文件名及其命令行。表 3-4详细地列出了每个参数的类型和名称。

表3-4 CreateProcess() 函数的参数

参数名称 LPCTSTR lpApplivationName LPCTSTR lpCommandLine LPSECURIITY_ATTRIBUTES 要指明这一句柄是否应该由lpProcessAttributes 其他子进程所继承 LPSECURIITY_ATTRIBUTES 返回进程的主线程的句柄的lpThreadAttributes BOOL bInheritHandle 程继承创建者进程的句柄 特殊的创建标志 (如DWORD dwCreationFlage CREATE_SUSPENDED) 的安全属性 一种标志，告诉系统允许新进使用目的 全部或部分地指明包括可执行代码的EXE文件的文件名 向可执行文件发送的参数 返回进程句柄的安全属性。主 4

位标记 向新进程发送的一套环境变LPVOID lpEnvironment 量；如为null值则发送调用者环境 LPCTSTR lpCurrentDirectory 新进程的启动目录 STARTUPINFO结构，包括新STARTUPINFO lpStartupInfo 进程的输入和输出配置的详情 调用的结果块；发送新应用程LPPROCESS_INFORMATION 序的进程和主线程的句柄和lpProcessInformation

可以指定第一个参数，即应用程序的名称，其中包括相对于当前进程的当前目录的全路径或者利用搜索方法找到的路径；lpCommandLine参数允许调用者向新应用程序发送数据；接下来的三个参数与进程和它的主线程以及返回的指向该对象的句柄的安全性有关。

然后是标志参数，用以在dwCreationFlags参数中指明系统应该给予新进程什么行为。经常使用的标志是CREATE_SUSPNDED，告诉主线程立刻暂停。当准备好时，应该使用ResumeThread() API来启动进程。另一个常用的标志是CREATE_NEW_CONSOLE，告诉新进程启动自己的控制台窗口，而不是利用父窗口。这一参数还允许设置进程的优先级，用以向系统指明，相对于系统中所有其他的活动进程来说，给此进程多少CPU时间。

接着是CreateProcess() 函数调用所需要的三个通常使用缺省值的参数。第一个参数是lpEnvironment参数，指明为新进程提供的环境；第二个参数是lpCurrentDirectory，可用于向主创进程发送与缺省目录不同的新进程使用的特殊的当前目录；第三个参数是STARTUPINFO数据结构所必需的，用于在必要时指明新应用程序的主窗口的外观。

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ID

CreateProcess() 的最后一个参数是用于新进程对象及其主线程的句柄和ID的返回值缓冲区。以PROCESS_INFORMATION结构中返回的句柄调用CloseHandle() API函数是重要的，因为如果不将这些句柄关闭的话，有可能危及主创进程终止之前的任何未释放的资源。 2. 正在运行的进程

如果一个进程拥有至少一个执行线程，则为正在系统中运行的进程。通常，这种进程使用主线程来指示它的存在。当主线程结束时，调用ExitProcess() API函数，通知系统终止它所拥有的所有正在运行、准备运行或正在挂起的其他线程。当进程正在运行时，可以查看它的许多特性，其中少数特性也允许加以修改。

首先可查看的进程特性是系统进程标识符 (PID) ，可利用GetCurrentProcessId() API函数来查看，与GetCurrentProcess() 相似，对该函数的调用不能失败，但返回的PID在整个系统中都可使用。其他的可显示当前进程信息的API函数还有GetStartupInfo()和GetProcessShutdownParameters() ，可给出进程存活期内的配置详情。

通常，一个进程需要它的运行期环境的信息。例如API函数GetModuleFileName() 和GetCommandLine() ，可以给出用在CreateProcess() 中的参数以启动应用程序。在创建应用程序时可使用的另一个API函数是IsDebuggerPresent() 。

可利用API函数GetGuiResources() 来查看进程的GUI资源。此函数既可返回指定进程中的打开的GUI对象的数目，也可返回指定进程中打开的USER对象的数目。进程的其他性能信息可通过GetProcessIoCounters()、GetProcessPriorityBoost() 、GetProcessTimes() 和GetProcessWorkingSetSize() API得到。以上这几个API函数都只需要具有PROCESS_QUERY_INFORMATION访问权限的指向所感兴趣进程的句柄。

另一个可用于进程信息查询的API函数是GetProcessVersion() 。此函数只需感兴趣进程的PID (进程标识号) 。本实验程序清单3-6中列出了这一API函数与GetVersionEx() 的共同作用，可确定运行进程的系统的版本号。 3. 终止进程

所有进程都是以调用ExitProcess() 或者TerminateProcess() 函数结束的。但最好使用前者而不要使用后者，因为进程是在完成了它的所有的关闭“职责”之后以正常的终止方式来调用前者的。而外部进

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程通常调用后者即突然终止进程的进行，由于关闭时的途径不太正常，有可能引起错误的行为。

TerminateProcess() API函数只要打开带有PROCESS_TERMINATE访问权的进程对象，就可以终止进程，并向系统返回指定的代码。这是一种“野蛮”的终止进程的方式，但是有时却是需要的。

如果开发人员确实有机会来设计“谋杀”(终止别的进程的进程) 和“受害”进程 (被终止的进程) 时，应该创建一个进程间通讯的内核对象——如一个互斥程序——这样一来，“受害”进程只在等待或周期性地测试它是否应该终止。 4.进程同步

Windows 2000/XP提供的常用对象可分成三类：核心应用服务、线程同步和线程间通讯。其中，开发人员可以使用线程同步对象来协调线程和进程的工作，以使其共享信息并执行任务。此类对象包括互锁数据、临界段、事件、互斥体和信号等。

多线程编程中关键的一步是保护所有的共享资源，工具主要有互锁函数、临界段和互斥体等；另一个实质性部分是协调线程使其完成应用程序的任务，为此，可利用内核中的事件对象和信号。

在进程内或进程间实现线程同步的最方便的方法是使用事件对象，这一组内核对象允许一个线程对其受信状态进行直接控制 (见表2-1) 。

而互斥体则是另一个可命名且安全的内核对象，其主要目的是引导对共享资源的访问。拥有单一访问资源的线程创建互斥体，所有想要访问该资源的线程应该在实际执行操作之前获得互斥体，而在访问结束时立即释放互斥体，以允许下一个等待线程获得互斥体，然后接着进行下去。

与事件对象类似，互斥体容易创建、打开、使用并清除。利用CreateMutex() API可创建互斥体，创建时还可以指定一个初始的拥有权标志，通过使用这个标志，只有当线程完成了资源的所有的初始化工作时，才允许创建线程释放互斥体。

表2-1 用于管理事件对象的API API名称 描述 CreateEvent(在内核中创建一个新的事件对象。此函数允许 7

) 有安全性设置、手工还是自动重置的标志以及初始时已接受还是未接受信号状态的标志 创建对已经存在的事件对象的引用。此API函OpenEvent() 数需要名称、继承标志和所需的访问级别 SetEvent() 将手工重置事件转化为已接受信号状态 ResetEvent() 将手工重置事件转化为非接受信号状态 将自动重置事件对象转化为已接受信号状态。PulseEvent() 当系统释放所有的等待它的线程时此种转化立即发生

为了获得互斥体，首先，想要访问调用的线程可使用OpenMutex()

API来获得指向对象的句柄；然后，线程将这个句柄提供给一个等待函数。当内核将互斥体对象发送给等待线程时，就表明该线程获得了互斥体的拥有权。当线程获得拥有权时，线程控制了对共享资源的访问——必须设法尽快地放弃互斥体。放弃共享资源时需要在该对象上调用ReleaseMute() API。然后系统负责将互斥体拥有权传递给下一个等待着的线程 (由到达时间决定顺序) 。 1、实验目的

1) 通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解Windows进程的“一生”。

2) 通过阅读和分析实验程序，学习创建进程、观察进程、终止进程以及父子进程同步的基本程序设计方法。

2、实验内容和步骤 （1）. 创建进程

本实验显示了创建子进程的基本框架。该程序只是再一次地启动自身，显示它的系统进程ID和它在进程列表中的位置。

步骤1：创建一个“Win32 Consol Application”工程，然后拷贝清单2-1中的程序，编译成可执行文件。

步骤2：在“命令提示符”窗口运行步骤1中生成的可执行文件。

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运行结果：

范例：E:\\课程\\os课\\os实验\\程序\\os11\\debug>os21 (假设编译生成的可执行文件是os21.exe) ProcessID:3012, Clone ID:0 Process ID:2748, Clone ID:1 Process ID:4044, Clone ID:2 Process ID:2896, Clone ID:3 Process ID:1588, Clone ID:4 Process ID:2144, Clone ID:5

按下ctrl+alt+del，调用windows的任务管理器，记录进程相关的行为属性：

步骤3：在“命令提示符”窗口加入参数重新运行生成的可执行文件。运行结果：

范例：E:\\课程\\os课\\os实验\\程序\\os11\\debug>os21 3 (假设编译生成的可执行文件是os21.exe) Process ID:3112, Clone ID:3 Process ID:1380, Clone ID:4 Process ID:3576, Clone ID:5

按下ctrl+alt+del，调用windows的任务管理器，记录进程相关的行为属性：

步骤4：修改清单2-1中的程序，将nClone的定义和初始化方

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法按程序注释中的修改方法进行修改，编译成可执行文件（执行前请先保存已经完成的工作）。再按步骤2中的方式运行，看看结果会有什么不一样。运行结果： Process ID:3112, Clone ID:3 Process ID:1380, Clone ID:4 Process ID:3576, Clone ID:5

从中你可以得出什么结论：

nClone的作用：控制ID的起始值，并控制其输出窗口的数量。_ 变量的定义和初始化方法（位置）对程序的执行结果有影响吗？为什么？有影响，变量的定义影响了程序的结果数目，还影响了ID的其实位置，由于变量的初始化使程序的循环次数发生改变，直接改变了结果，所以结果由变量的不同而不同。

（2）. 父子进程的简单通信及终止进程

步骤1：创建一个“Win32 Consol Application”工程，然后拷贝清单2-2中的程序，编译成可执行文件。

步骤2：在VC的工具栏单击“Execute Program”(执行程序) 按钮，或者按Ctrl + F5键，或者在“命令提示符”窗口运行步骤1中生成的可执行文件。运行结果：

范例：E:\\课程\\os课\\os实验\\程序\\os11\\debug>os22 (假设编译生成的可执行文件是os22.exe)

步骤

3：按源程序中注释中的提示，修改源程序2-2，编译执行（执行前请先保存已经完成的工作）。运行结果：

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死循环

在程序中加入跟踪语句，或调试运行程序，同时参考MSDN中的帮助文件CreateProcess()的使用方法，理解父子进程如何传递参数。给出程序执行过程的大概描述：

产生的应用程序的名称 (本EXE文件), 告诉其行为像一个子进程的标志，不继承句柄，使用新的控制台，新的环境，启动信息，返回的进程信息。

步骤4：填空

CreateProcess() 函数有__8个核心参数？本实验程序中设置的各个参数的值是： a. szFilename； b. szCmdLine,； c. NULL； d. NULL； e. FALSE；

f. CREATE_NEW_CONSOLE； g. NULL； h. NULL。

步骤5：按源程序中注释中的提示，修改源程序2-2，编译执行。运行结果：

步骤6：参考MSDN中的帮助文件CreateMutex()、OpenMutex()、ReleaseMutex()和WaitForSingleObject()的使用方法，理解父子进程如何利用互斥体进行同步的。给出父子进程同步过程的一个大概描述： 首先，进程创建一个互斥体，打开互斥体，如遇到互斥，则进行处理，处理完后，释放互斥体，下面便是进程等待下一个要处理的项目。

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3、 实验结论

每个进程都从调用CreateProcess() API函数开始，该函数的任务是在对象管理器子系统内初始化进程对象。每一进程都以调用ExitProcess() 或TerminateProcess() API函数终止。通常应用程序的框架负责调用 ExitProcess() 函数。进程都是有始有终，其中有中断，还有处理进程间互斥的函数，已达到进程的完成后自然终止。

实验三 进程同步的经典算法

背景知识

Windows 2000提供的常用对象可分成三类：核心应用服务、线程同步和线程间通讯。其中，开发人员可以使用线程同步对象来协调线程和进程的工作，以使其共享信息并执行任务。此类对象包括互锁数据、临界段、事件、互斥体和信号等。

多线程编程中关键的一步是保护所有的共享资源，工具主要有互锁函数、临界段和互斥体等；另一个实质性部分是协调线程使其完成应用程序的任务，为此，可利用内核中的事件对象和信号。

在进程内或进程间实现线程同步的最方便的方法是使用事件对象，这一组内核对象允许一个线程对其受信状态进行直接控制 (见表3-1) 。

而互斥体则是另一个可命名且安全的内核对象，其主要目的是引导对共享资源的访问。拥有单一访问资源的线程创建互斥体，所有想要访问该资源的线程应该在实际执行操作之前获得互斥体，而在访问结束时立即释放互斥体，以允许下一个等待线程获得互斥体，然后接着进行下去。

与事件对象类似，互斥体容易创建、打开、使用并清除。利用CreateMutex() API可创建互斥体，创建时还可以指定一个初始的拥有权标志，通过使用这个标志，只有当线程完成了资源的所有的初始化工作时，才允许创建线程释放互斥体。

表3-1 用于管理事件对象的API

API名称 描述 12

在内核中创建一个新的事件对象。此函数允许CreateEvent(有安全性设置、手工还是自动重置的标志以及) 初始时已接受还是未接受信号状态的标志 创建对已经存在的事件对象的引用。此API函OpenEvent() 数需要名称、继承标志和所需的访问级别 SetEvent() 将手工重置事件转化为已接受信号状态 ResetEvent() 将手工重置事件转化为非接受信号状态 将自动重置事件对象转化为已接受信号状态。PulseEvent() 当系统释放所有的等待它的线程时此种转化立即发生

为了获得互斥体，首先，想要访问调用的线程可使用OpenMutex()

API来获得指向对象的句柄；然后，线程将这个句柄提供给一个等待函数。当内核将互斥体对象发送给等待线程时，就表明该线程获得了互斥体的拥有权。当线程获得拥有权时，线程控制了对共享资源的访问——必须设法尽快地放弃互斥体。放弃共享资源时需要在该对象上调用ReleaseMute() API。然后系统负责将互斥体拥有权传递给下一个等待着的线程 (由到达时间决定顺序) 。 1、实验目的

1) 回顾系统进程、线程的有关概念，加深对Windows 2000线程的理解。

2) 了解互斥体对象，通过对生产者消费者等进程间同步与互斥经典算法的实现，加深对P、V原语以及利用P、V原语进行进程间同步与互斥操作的理解。

2、实验内容和步骤

（1）. 生产者消费者问题

步骤1：创建一个“Win32 Consol Application”工程，然后拷贝清单3-1中的程序，编译成可执行文件。

步骤2：在“命令提示符”窗口运行步骤1中生成的可执行文件。

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运行结果：

范例：E:\\课程\\os课\\os实验\\程序\\os11\\debug>os31 (假设编译生成的可执行文件是os31.exe)

Producing 1 ... Succeed

Appending a product ... Succeed 0: 1 <-- 消费 1: 0 <-- 生产

Producing 2 ... Succeed

Appending a product ... Succeed 0: 1 <-- 生产 <-- 消费 1: 2

Taking a product ... Succeed 0: 0 <-- 生产 1: 2 <-- 消费

Consuming 1 ... Succeed

Taking a product ... Succeed 0: 0 <-- 生产 <-- 消费 1: 0

Consuming 2 ... Succeed

Producing 3 ... Succeed

Appending a product ... Succeed 0: 3 <-- 消费 1: 0 <-- 生产

Producing 30 ... Succeed

Appending a product ... Succeed 0: 29 <-- 生产 <-- 消费 1: 30

Taking a product ... Succeed 0: 0 <-- 生产 1: 30 <-- 消费

Consuming 29 ... Succeed Taking a product ... Succeed 0: 0 <-- 生产 <-- 消费

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1: 0

Consuming 30 ... Succeed

步骤3：仔细阅读源程序，找出创建线程的WINDOWS API函数，回答下列问题：线程的第一个执行函数是什么（从哪里开始执行）？它位于创建线程的API函数的第几个参数中？

第一个执行函数是：DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpPara) Produce();

它位于创建线程的API函数的第3个参数中。

步骤4：修改清单3-1中的程序，调整生产者线程和消费者线程的个数，使得消费者数目大与生产者，看看结果有何不同。运行结果： Producing 1 ... Succeed Appending a product ... Succeed 0: 1 <-- 消费 1: 0 <-- 生产

Producing 2 ... Succeed Appending a product ... Succeed 0: 1 <-- 生产 <-- 消费 1: 2

Taking a product ... Succeed 0: 0 <-- 生产 1: 2 <-- 消费

Consuming 1 ... Succeed Taking a product ... Succeed 0: 0 <-- 生产 <-- 消费 1: 0

Consuming 2 ... Succeed

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Producing 3 ... Succeed Appending a product ... Succeed Taking a product ... Succeed 0: 0

1: 0 <-- 生产 <-- 消费 从中你可以得出什么结论：

进程执行中，有一定的次序，如程序运行结果是：首先是consuming，然后producing，其次是appending,最后是taking aproduct, 步骤5：修改清单3-1中的程序，按程序注释中的说明修改信号量EmptySemaphore的初始化方法，看看结果有何不同。运行结果：

步骤6：根据步骤4的结果，并查看MSDN，回答下列问题 1）CreateMutex中有几个参数，各代表什么含义。

三个:lpMutexAttributes SECURITY_ATTRIBUTES，指定一个S

ECURITY_ATTRIBUTES结构，或传递零值，表示使用不允许继承的默认描述符 ;bInitialOwner Long，如创建进程希望立即拥有互斥体，则设为TRUE。一个互斥体同时只能由一个线程拥有 ;lpName String，指定互斥体对象的名字。

2）CreateSemaphore中有几个参数，各代表什么含义，信号量的初值在第几个参数中。

四个: lpSemaphoreAttributes SECURITY_ATTRIBUTES，指定一个SECURITY_ATTRIBUTES结构，或传递零值——表示采用

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不允许继承的默认描述符。该参数定义了信号机的安全特性 ;lInitialCount Long，设置信号机的初始计数。可设置零到lMaximumCount之间的一个值 ;lMaximumCount Long，设置信号机的最大计数 ;lpName String，指定信号机对象的名称。

3）程序中P、V原语所对应的实际Windows API函数是什么，写出这几条语句。 HANDLE Mutex; HANDLE FullSemaphore; HANDLE EmptySemaphore; DWORD WINAPI Producer(LPVOID); DWORD WINAPI Consumer(LPVOID);

4）CreateMutex能用CreateSemaphore替代吗？尝试修改程序3-1，将信号量Mutex完全用CreateSemaphore及相关函数实现。写出要修改的语句：

可以。修改的语句为：Mutex = CreateSemaphore(NULL,0,0,NULL); （2）. 读者写者问题

根据实验（1）中所熟悉的P、V原语对应的实际Windows API函数，并参考教材中读者、写者问题的算法原理，尝试利用Windows API函数实现第一类读者写者问题（读者优先）。 3、 实验结论

通过对生产者、消费者问题的处理，加深理解了进程是可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。线程是继进程之后引进的，为了减少程序并发执行的时空开销，使得并发粒度更细，并发性更好。生产者、消费者不但解决进程间同步，还解决了进程的互斥，其算法思想很经典，对P，

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V原语的理解有很大的帮助。 实验四 存储管理

背景知识

耗尽内存是Windows 2000/XP系统中最常见的问题之一。当系统耗尽内存时，所有进程对内存的总需求超出了系统的物理内存总量。随后，Windows 2000/XP必须借助它的虚拟内存来维持系统和进程的运行。虚拟内存机制是Windows 2000/XP操作系统的重要组成部分，但它的速度比物理内存慢得多，因此，应该尽量避免耗尽物理内存资源，以免导致性能下降。

解决内存不足问题的一个有效的方法就是添加更多的内存。但是，一旦提供了更多的内存，Windows 2000/XP很可以会立即“吞食”。而事实上，添加更多的内存并非总是可行的，也可能只是推迟了实际问题的发生。因此，应该相信，优化所拥有的内存是非常关键的。 1. 分页过程

当Windows 2000/XP求助于硬盘以获得虚拟内存时，这个过程被称为分页 (paging) 。分页就是将信息从主内存移动到磁盘进行临时存储的过程。应用程序将物理内存和虚拟内存视为一个独立的实体，甚至不知道Windows 2000/XP使用了两种内存方案，而认为系统拥有比实际内存更多的内存。例如，系统的内存数量可能只有16MB，但每一个应用程序仍然认为有4GB内存可供使用。

使用分页方案带来了很多好处，不过这是有代价的。当进程需要已经交换到硬盘上的代码或数据时，系统要将数据送回物理内存，并在必要时将其他信息传输到硬盘上，而硬盘与物理内存在性能上的差异极大。例如，硬盘的访问时间通常大约为4-10毫秒，而物理内存的访问时间为60 us，甚至更快。 2. 内存共享

应用程序经常需要彼此通信和共享信息。为了提供这种能力，Windows 2000/XP必须允许访问某些内存空间而不危及它和其他应用程序的安全性和完整性。从性能的角度来看，共享内存的能力大大减少了应用程序使用的内存数量。运行一个应用程序的多个副本时，每一个实例都可以使用相同的代码和数据，这意味着不必维护所加载

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应用程序代码的单独副本并使用相同的内存资源。无论正在运行多少个应用程序实例，充分支持应用程序代码所需求的内存数量都相对保持不变。

3. 未分页合并内存与分页合并内存

Windows 2000/XP决定了系统内存组件哪些可以以及哪些不可以交换到磁盘上。显然，不应该将某些代码 (例如内核) 交换出主内存。因此，Windows 2000/XP将系统使用的内存进一步划分为未分页合并内存和分页合并内存。

分页合并内存是存储迟早需要的可分页代码或数据的内存部分。虽然可以将分页合并内存中的任何系统进程交换到磁盘上，但是它临时存储在主内存的这一部分，以防系统立刻需要它。在将系统进程交换到磁盘上之前，Windows 2000/XP会交换其他进程。

未分页合并内存包含必须驻留在内存中的占用代码或数据。这种结构类似于早期的MS-DOS程序使用的结构，在MS-DOS中，相对较小的终止并驻留程序 (Terminate and Stay Resident，TSR) 在启动时加载到内存中。这些程序在系统重新启动或关闭之前一直驻留在内存的特定部分中。例如，防病毒程序将加载为TSR程序，以预防可能的病毒袭击。

未分页合并内存中包含的进程保留在主内存中，并且不能交换到磁盘上。物理内存的这个部分用于内核模式操作（例如，驱动程序）和必须保留在主内存中才能有效工作的其他进程。没有主内存的这个部分，内核组件就将是可分页的，系统本身就有变得不稳定的危险。 分配到未分页内存池的主内存数量取决于服务器拥有的物理内存数量以及进程对系统上的内存地空间的需求。不过，Windows 2000/XP将未分页合并内存限制为256MB (在Windows NT 4中的限制为128MB) 。根据系统中的物理内存数量，复杂的算法在启动时动态确定Windows 2000/XP系统上的未分页合并内存的最大数量。Windows 2000/XP内部的这一自我调节机制可以根据当前的内存配置自动调整大小。例如，如果增加或减少系统中的内存数量，那么Windows2000将自动调整未分页合并内存的大小，以反映这一更改。 4. 提高分页性能

只有一个物理硬盘驱动器的系统限制了优化分页性能的能力。驱动器必须处理系统和应用程序的请求以及对分页文件的访问。虽然物理驱动器可能有多个分区，但是将分页文件分布到多个分区的分页文

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件并不能提高硬盘驱动器的能力。只有当一个分区没有足够的空间来包含整个分页文件时，才将分页文件放在同一个硬盘的多个分区上。 拥有多个物理驱动器的服务器可以使用多个分页文件来提高分页性能。关键是将分页请求的负载分布到多个物理硬盘上。实际上，使用独立物理驱动器上的分页文件，系统可以同时处理多个分页请求。各个物理驱动器可以同时访问它自己的分页文件并写入信息，这将增加可以传输的信息量。多个分页文件的最佳配置是将各个分页文件放在拥有自己的控制器的独立驱动器上。不过，由于额外的费用并且系统上的可用中断很有限，因此对于大多数基于服务器的配置来说，这可能是不切实际的解决方案。

分页文件最重要的配置参数是大小。无论系统中有多少个分页文件，如果它们的大小不合适，那么系统就可能遇到性能问题。

如果初始值太小，那么系统可能必须扩大分页文件，以补偿额外的分页活动。当系统临时增加分页文件时，它必须在处理分页请求的同时创建新的空间。这时，系统将出现大量的页面错误，甚至可能出现系统失效。当系统必须在进程的工作区外部 (在物理内存或分页文件中的其他位置) 查找信息时，就会出现页面错误。当系统缺乏存储资源 (物理内存及虚拟内存) 来满足使用需求，从而遇到过多的分页时，就会出现系统失效。系统将花更多的时间来分页而不是执行应用程序。当系统失效时，Memory：Pages/see计数器将持续高于每秒100页。系统失效严重降低了系统的性能。此外，动态扩展分页文件将导致碎片化。分页文件将散布在整个磁盘上而不是在启动时的连续空间中创建，从而增加了系统的开销，并导致系统性能降低。因此，应该尽量避免系统增加分页文件的大小。 提示： 1) WINDOWS中采用的虚拟存储管理方案是请求页式存储管理，分页文件就是我们原理课中所说的交换/对换文件，存放的内容是暂时被交换到外存中的进程页面。UNIX使用的是交换分区，WINDOWS使用的是交换文件。 2)在NTFS驱动器上，总是至少保留25％的空闲驱动器空间，以确保可以在连续的空间中创建分页文件。 20

3) Windows 2000使用内存数量的1.5倍作为分页文件的最小容量，这个最小容量的两倍作为最大容量。它减少了系统因为错误配置的分页文件而崩溃的可能性。系统在崩溃之后能够将内存转储写入磁盘，所以系统分区必须有一个至少等于物理内存数量加上1的分页文件。 5. Windows虚拟内存

Windows 2000是32位的操作系统，它使计算机CPU可以用32位地址对32位内存块进行操作。内存中的每一个字节都可以用一个32位的指针来寻址。这样，最大的存储空间就是232字节或4000兆字节 (4GB) 。这样，在Windows下运行的每一个应用程序都认为能独占可能的4GB大小的空间。

而另一方面，实际上没有几台机器的RAM能达到4GB，更不必说让每个进程都独享4GB内存了。Windows在幕后将虚拟内存 (virtual memory，VM) 地址映射到了各进程的物理内存地址上。而所谓物理内存是指计算机的RAM和由Windows分配到用户驱动器根目录上的换页文件。物理内存完全由系统管理。

在Windows 2000环境下，4GB的虚拟地址空间被划分成两个部分：低端2GB提供给进程使用，高端2GB提供给系统使用。这意味着用户的应用程序代码，包括DLL以及进程使用的各种数据等，都装在用户进程地址空间内 (低端2GB) 。用户进程的虚拟地址空间也被分成三部分：

1) 虚拟内存的已调配区 (committed) ：具有备用的物理内存，根据该区域设定的访问权限，用户可以进行写、读或在其中执行程序等操作。

2) 虚拟内存的保留区 (reserved) ：没有备用的物理内存，但有一定的访问权限。

3) 虚拟内存的自由区 (free) ：不限定其用途，有相应的PAGE_NOACCESS权限。

与虚拟内存区相关的访问权限告知系统进程可在内存中进行何种类型的操作。例如，用户不能在只有PAGE_READONLY权限的区域上进行写操作或执行程序；也不能在只有PAGE_EXECUTE权限的区域里进行读、写操作。而具有PAGE_ NOACCESS权限的特殊区域，

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则意味着不允许进程对其地址进行任何操作。

在进程装入之前，整个虚拟内存的地址空间都被设置为只有PAGE_NOACCESS权限的自由区域。当系统装入进程代码和数据后，才将内存地址的空间标记为已调配区或保留区，并将诸如EXECUTE、READWRITE和READONLY的权限与这些区域相关联。 程序清单4-1还显示了如何理解Virtual QueryEX() API填充的MEMORY_BASIC_ INFORMATION结构，如表4-l所示。此数据描述了进程虚拟内存空间中一组虚拟内存页面的当前状态。其中State项表明这些区域是否为自由区、已调配区或保留区；Protect项则包含了Windows系统为这些区域添加了何种访问保护；Type项则表明这些区域是可执行图像、内存映射文件还是简单的私有内存。VirtualQueryEX() API能让用户在指定的进程中，对虚拟内存地址的大小和属性进行检测。

表4-1 MEMORY_BASIC_INFORMATION结构的成员

成员名称 PVOID BaseAddress 如果这个特定的区域为子分配区的话，则PVOID 为虚拟内存外面区域的指针；否则此值与AllocationBase BaseAddress相同 虚拟内存最初分配区域的保护属性。其可能值包括： DWORD PAGE_NOACCESS，PAGE_READONLY，AllocationProtect PAGE_READWRITE_EXECUTE_READ DWORD RegionSize 虚拟内存区域的字节数 和PAGE 目的 虚拟内存区域开始处的指针 22

区域的当前分配状态。其可能值为DWORD State MEM_COMMIT，MEM_FREEMEM_RESERVE 虚拟内存当前区域的保护属性。可能值与DWORD Protect AllocationProtect成员的相同 虚拟内存区域中出现的页面类型。可能值DWORD Type 为MEM_IMAGE， MEM_MAPPED和MEM_PRIVATE

Windows还提供了一整套能使用户精确控制应用程序的虚拟地址

空间的虚拟内存API。一些用于虚拟内存操作及检测的API见表4-2所示。

提供虚拟内存分配功能的是VirtualAlloc() API。该API支持用户向系统要求新的虚拟内存或改变已分配内存的当前状态。用户若想通过VirtualAlloc() 函数使用虚拟内存，可以采用两种方式通知系统： 1) 简单地将内存内容保存在地址空间内；

2) 请求系统返回带有物理存储区 (RAM的空间或换页文件) 的部分地址空间。

用户可以用flAllocation Type参数 (commit和reserve) 来定义这些方式，用户可以通知Windows按只读、读写、不可读写、执行或特殊方式来处理新的虚拟内存。

与VirtualAlloc() 函数对应的是VirtualFree() 函数，其作用是释放虚拟内存中的已调配页或保留页。用户可利用dwFree Type参数将已调配页修改成保留页属性。

VirtualProtect() 是VirtualAlloc() 的一个辅助函数，利用它可以改变虚拟内存区的保护规范。

表4-2 虚拟内存的API API名称 描述 和VirtualQueryEx() 通过填充MEMORY_BASIC_INFORMATION 23

结构检测进程内虚拟内存的区域 保留或调配进程的部分虚拟内存，设置分配和VirtualAlloc() 保护标志 VirtualFree() VirtualProtect() VirtualLock() 面文件中 释放虚拟内存的锁定区域，必要时，允许系统VirtualUnlock() 将其交换到页面文件中

1、 实验目的

（1） 通过对Windows 2000“任务管理器”、“计算机管理”、“我的电

脑”属性、“系统信息”、“系统监视器”等程序的应用，学习如何察看和调整Windows的内存性能，加深对操作系统存储管理、虚拟存储管理等理论知识的理解。

（2） 了解Windows 2000的内存结构和虚拟内存的管理，理解进程的

虚拟内存空间和物理内存的映射关系。 2、 实验内容和步骤

（1）观察和调整Windows 2000/XP的内存性能。

步骤1：阅读“背景知识”，请回答： 1) 什么是“分页过程”？

__分页就是将信息从主内存移动到磁盘进行临时存储的过程 2) 什么是“内存共享”？

释放或收回应用程序使用的部分虚拟地址 改变虚拟内存区域保护规范 防止系统将虚拟内存区域通过系统交换到页 24

__应用程序经常需要彼此通信和共享信息。_

3) 什么是“未分页合并内存”和“分页合并内存”？ Windows 2000中，未分页合并内存的最大限制是多少？ 分页合并内存是存储迟早需要的可分页代码或数据的内存部分。 未分页合并内存包含必须驻留在内存中的占用代码或数据。 4) Windows 2000分页文件默认设置的最小容量和最大容量是多少？

Windows 2000使用内存数量的1.5倍作为分页文件的最小容量，这个最小容量的两倍作为最大容量。

步骤2：登录进入Windows 2000 Professional。

步骤3：查看包含多个实例的应用程序的内存需求。 1) 启动想要监视的应用程序，例如Word。 2) 右键单击任务栏以启动“任务管理器”。

3) 在“Windows任务管理器”对话框中选定“进程”选项卡。 4) 向下滚动在系统上运行的进程列表，查找想要监视的应用程序。

请在表4-3中记录：

表4-3 实验记录 映像名称 WINWORD

“内存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的内存数量。

5) 启动应用程序的另一个实例并观察它的内存需求。

请描述使用第二个实例占用的内存与使用第一个实例时的内存对比情况：

印像名称：Explorer.EXE__pid:1652__cpu:0:00:26___内存使用：29，

028________

步骤4：未分页合并内存。

25

PID 368 CPU 00 CPU时间 0:00:38 内存使用 23.440

KB 40.0 00276000-00280000 KB 60.0 002c1000-002d0000 KB 60.0 00311000-00320000 KB 40.0 00326000-00330000 KB 60.0 00371000-00380000 KB 60.0 KB 60.0 003a1000-003b0000 KB 003c3000-003d0000 52.0 KB 003e0000-00400000 128 KB 44.0 00485000-00490000 KB 00558000-00560000 32.0

free NOACCESS free NOACCESS free NOACCESS free NOACCESS free NOACCESS 00391000-003a0000 free NOACCESS free NOACCESS free NOACCESS free NOACCESS free free NOACCESS NOACCESS 31

KB 52.0 00663000-00670000 KB 1.53 00970000-62c20000 GB 275 62c29000-73fa0000 MB 34.9 7400b000-76300000 MB 24.7 7631d000-77be0000 MB 864 KB 28.0 77e49000-77e50000 KB 56.0 KB 77f39000-77f40000 28.0 KB 40.0 77fb6000-77fc0000 KB 77fd1000-7c800000 72.1

free NOACCESS free NOACCESS free NOACCESS free NOACCESS free NOACCESS 77c38000-77d10000 free NOACCESS free NOACCESS 77ee2000-77ef0000 free NOACCESS free NOACCESS free free NOACCESS NOACCESS 32

MB 提示：详细记录实验数据在实验活动中是必要的，但想想是否可以简化记录的办法？

将系统当前的已调配区 (committed) 虚拟地址空间填入表4-7中。

表4-7 实验记录 虚拟地址 地址 大小 空间类型 8.00 00010000-00012000 KB 4.00 00020000-00021000 KB 4.00 0012c000-0012d000 KB 12.0 0012d000-00130000 KB 20.0 00140000-00145000 KB 24.0 00240000-00246000 KB 12.0 00250000-00253000 KB

33

访问权限 描述 committed READWRITE, Private committed READWRITE, GUARD, committed READWRITE, committed READWRITE, Private Private Private committed READWRITE, Private committed READWRITE, Private committed READWRITE, Mapped

00260000-00276000 88.0 KB committed READONLY, Mapped 00280000-002c1000 260 KB 260 committed READONLY, Mapped 002d0000-00311000 KB 00320000-00326000 24.0 KB 260 00330000-00371000 KB 32.0 00380000-00388000 KB 4.00 00390000-00391000 KB 4.00 003a0000-003a1000 KB 16.0 003b0000-003b4000 KB 12.0 003c0000-003c3000 KB 12.0 003d0000-003d3000 KB

committed READONLY, Mapped committed READONLY, Mapped committed READONLY, Mapped committed READWRITE, Private committed READWRITE, Private committed READWRITE, Private committed READWRITE, Private committed READONLY, Mapped committed READWRITE, Private 34

00400000-00401000 4.00 KB committed READONLY, Image, Module: 1.exe 00401000-00470000 444 KB 32.0 committed EXECUTE_READ, Image 00470000-00478000 KB 12.0 KB 8.00 committed READONLY, Image 00478000-0047b000 committed READWRITE, Image 0047b000-0047d000 KB 16.0 0047d000-00481000 KB 16.0 00481000-00485000 KB committed WRITECOPY, Image committed READWRITE, Image committed READONLY, Image 将系统当前的保留区 (reserved) 虚拟地址空间填入表4-8中。

表4-8 实验记录

虚拟地址 地址 大小 空间类型 00030000-0012c000 0.98 reserved READONLY, Private 访问权限 描述 35

MB 0.98 00145000-00240000 MB 40.0 00246000-00250000 KB 52.0 KB 00388000-00390000 32.0 KB 48.0 003b4000-003c0000 KB 52.0 KB 744 00496000-00550000 KB 24.0 00552000-00558000 KB 2.49 006f2000-00970000 MB 996 7f6f7000-7f7f0000 KB 7ffe1000-7fff0000

reserved READONLY, Private reserved READONLY, Private 00253000-00260000 reserved READONLY, Mapped reserved READONLY, Private reserved READONLY, Private 003d3000-003e0000 reserved READONLY, Private reserved READONLY, Mapped reserved READONLY, Mapped reserved READONLY, Mapped reserved READONLY, 60.0 reserved NOACCESS, Mapped Private 36

KB 3、 实验结论

简单描述windows进程的虚拟内存管理方案：

虚拟地址是将逻辑地址映射到物理地址的一种手段，管理方案有：请求分页、请求分段和请求段页虚拟存储管理。请求分页：将进程的信息副本存放在辅助存储器中，当它被调度投入运行时，并不把程序和数据全部装入主存，仅装入当前使用的页面，进程在执行过程中访问到不在主存的页时，再把所需的信息动态的装入。请求分段：把作业的所有分段的副本都存放在辅助存储器上，当作业被调度投入运行时，首先把当前需要的段装入主存，在执行过程中访问到不在主存的段时再将其动态装入。请求段页式虚拟存储管理:对段式存储和页式存储的优点结合。

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实验五 文件和设备管理

背景知识

1. 选择文件系统

文件系统决定了操作系统能够对磁盘进行的处理。Windows 2000支持的文件系统主要有：

1) 文件分配表 (File Allocation Table，FAT) 文件系统 (FAT16) 2) 保护模式FAT文件系统 (FAT32) 3) Windows NT文件系统 (NTFS)

FAT文件系统是早期文件系统之一，也是MS-DOS使用的原始文件系统。它将文件信息储存在位于卷标开头处的文件分配表中，并保存两份文件分配表，以防其中的一个遭到破坏，见图7-1所示。 FAT文件系统最大的优点是MS-DOS、Windows 9x甚至OS/2都能访问FAT卷标；而其最大的弱点是随着FAT卷标尺寸的增长，最小的簇尺寸也随之增长。对于大于512MB的硬盘而言，最小的簇尺寸为16KB；对于大于2GB的硬盘，最小的簇尺寸为64KB。这就导致磁盘空间的极大浪费，因为一个文件必须占用整数个簇。因此，1KB的文件在2GB的硬盘上将占用64KB的磁盘空间。FAT文件系统不支持尺寸大于4GB的卷标。

BIOS 参数 文件 分配表 文件分配 表副本 根目录 文件和目录

图5-1 FAT文件系统的结构

FAT32文件系统通过提供长文件名的支持来扩展FAT文件系统，并与FAT16兼容。FAT (16和32) 文件系统是支持可移动媒体 (例如软盘) 上的惟一的文件系统。

Windows NT文件系统 (NTFS) 包括了FAT文件系统的所有功能，同时又提供了对高级文件系统特征 (例如安全模式、压缩和加密) 的支持。它是为在大磁盘上有效地完成文件操作而设计的。与FAT和保护模式FAT文件系统不同，它的最小簇尺寸不超过4KB。但是，NTFS卷标只能为Windows NT、2000和XP操作系统所访问。

Windows 2000提供的新特征 (NTFS 5.0) 使文件系统更安全、更可靠，比以往的Windows版本更好地支持分布式计算。

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此外，Windows 2000支持的文件系统还有：

CDFS：光盘文件系统 (Compact Disc File System) 用于光盘的文件存储。 UDF：通用磁盘格式 (Universal Disk Format) 用于DVD的文件存储。

在文件系统中，FAT16、FAT32和NTFS这三个文件系统对磁盘子系统的性能影响最大。而事实上，选择NTFS之外的任何文件系统都只有两个理由，即： 1) 可双引导系统 2) 小于400MB的卷

如果系统不是这两种情况，那么NTFS就应该是所选择的文件系统，NTFS将提供更好的性能、可靠性和安全性。 2. EFS加密文件系统

EFS (Encrypting File System) 实际上是NTFS的一个特性，它提供了核心文件加密技术，主要用来在NTFS文件系统卷上存储加密文件。在加密了文件或文件夹之后，使用加密文件和文件夹的方法与使用其他任何文件和文件夹相同。即，加密对于加密该文件的用户来说是透明的，这意味着不必在使用加密文件之前将其解密，可以像平常一样打开和更改文件。但是，如果侵入者试图打开、复制、移动或重命名加密的文件或文件夹，那么他将接收到一条拒绝访问的消息。 像设置其他任何属性 (如只读、压缩或隐藏) 一样，可以通过设置文件夹和文件的加密属性来对文件夹或文件加密或解密。如果加密文件夹，那么在加密文件夹中创建的所有文件和子文件夹都将加密。因此，推荐在文件夹一级上加密。

使用EFS保护文档的安全，可以防止侵入者获得对存储的敏感数据的未经授权的物理访问。

EFS带来的附加安全性是以性能为代价的。当操作系统对所访问的加密文件进行加密或解密时，文件传输将增加一点延迟。

影响系统性能的程度将具体取决于执行加密或解密操作的系统的处理能力。对于在本地驱动器上包含加密文件的现代工作站来说，因为这些系统通常不受处理器限制，所以影响通常可以忽略不计。这种影响对处理器上的额外负载可能不到1％。对于使用低端处理器的早期工作站来说，这种额外负载可能大约有处理器时间的 10％。 对于服务器来说，负载可能会很重。在服务器上，可能同时发生许多不同的文件访问。如果其中许多文件都使用EFS来保护，那么处理器上的负载可能是处理器总负载的10-25％。对于包含大量加密文件 (或非常大的加密文件) 的文件服务器而言，如果额外的处理开

39

销会使服务器负担过重，则应该添加处理器或者升级现有的处理器。 3. 压缩

Windows 2000支持在NTFS卷上压缩文件和目录。因为任何应用程序都可以读写在NTFS卷上压缩的文件而不需要首先由其他应用程序解压缩，所以压缩对用户和应用程序来说是完全透明的。在读取文件时会自动解压缩，在关闭或保存文件时再次压缩。

只有Windows 2000 NTFS驱动程序才能读取数据的压缩形式。当应用程序或操作系统命令请求访问文件时，NTFS在使文件可用之前首先对文件解压缩。当文件被解压缩、复制，然后重新压缩为一个新文件时，压缩可能导致性能降低，即使在同一台计算机中复制文件也是如此。对于网络传输，文件将被解压缩并以完整的大小传输，这会影响带宽和速度。 4. 磁盘配额

Windows 2000包括了一些用于存储管理的新技术，这些技术使管理员及最终用户可以获得更好的整体数据存储体验。通过使用一些预防性磁盘管理原则，可以合理安排网络卷上存储的数据量。

磁盘配额追踪和控制卷的磁盘空间使用情况。当网络磁盘达到其容量后，磁盘和服务器的性能将出现严重的问题。除非对最终用户施加了磁盘限制，否则当用户决定将他们的所有硬盘驱动器数据都转储到一个目录中，或者他们认为网络是存储他们下载的mp3文件的最佳位置时，服务器磁盘可能很快就会耗尽。使用Windows 2000磁盘配额系统，管理员可以配置 Windows的以下特性：

1) 防止进一步使用磁盘空间，并在用户超出指定的磁盘空间限制时记录一个事件。

2) 在用户超出指定的磁盘空间警告级别时记录事件。

在启用磁盘配额时，可以设置两个值：磁盘配额限制和磁盘配额警告级别。配额限制指定允许用户使用的磁盘空间，而警告级别指定用户正接近其配额限制的时刻。例如，可以将用户的磁盘配额限制设置为50MB，将磁盘配额警告级别设置为45MB。在这种情况下，用户可以在卷上存储不多于50MB的文件。如果用户在卷上存储的文件超过了45MB，则可以让磁盘配额系统记录一个系统事件。

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1、实验目的

通过对Windows 2000提供的文件与文件夹加密、磁盘配额管理、进行磁盘清理、执行备份操作、使用CHKDSK维护文件完整性和整理磁盘碎片等功能进行操作：

1) 熟悉Windows 2000的文件系统。

2) 明确应用NTFS文件系统的积极意义。

3) 掌握优化Windows 2000磁盘子系统的基本方法。 4) 进一步理解现代操作系统文件管理知识。

2、实验内容与步骤

步骤1：阅读“背景知识”，请回答：

1) Windows 2000支持哪三种主要的文件系统：

a. NTFS___________________________________________ b.FAT32___________________________________________ c. exFAT___________________________________________ 2) NTFS文件系统只能用于哪些操作系统环境： Windows XP /2000/ 2003/NT 步骤2：登录进入Windows 2000 Professional。 步骤3：加密文件或文件夹。

为加密文件或文件夹，可按照以下步骤进行：

1) 在“Windows资源管理器”中，右键单击想要加密的文件或文件夹，然后单击“属性”命令。

2) 在“常规”选项卡上，单击“高级”按钮。

在“高级属性”对话框中，可以设置的文件属性有： 只读，隐藏，存档;

3) 选定“加密内容以便保护数据”复选框。 4) 单击“确定”按钮完成操作。 步骤4：访问RSM服务。

Windowss 2000还通过一些辅助组件提供了用于额外存储的选项。可移动存储管理 (Removable Storage Management，RSM) 就是一项用于管理可移动媒体 (例如磁带和光盘) 以及存储设备 (库) 的服务。RSM允许应用程序访问和共享相同的媒体资源。RSM使用户可以很容易地追踪可移动存储媒体 (例如磁带和光盘) ，并管理包含它们的库 (例如转换器和光盘机) 。

为访问RSM服务，可按以下步骤操作：

1) 在“控制面板”中双击“管理工具”图标，再双击其中的“计算机管理”图标，打开本地“计算机管理”窗口。 2) 在左窗格右键单击控制树中的“可移动存储”。

41

“可移动存储”可以管理和设置的项目有： a. 媒体 b. 库

步骤5：分配磁盘配额。

磁盘配额可追踪和控制卷的磁盘空间使用情况。为分配磁盘配额，可按照以下步骤进行： 1) 打开“我的电脑”。

2) 右键单击想要指定默认配额位的卷 (例如某个硬盘) ，然后单击“属性”命令。

3) 在“属性“对话框中，选定”配额“选项卡。 4) 在“属性“对话框的”配额“选项卡上，选定“启用配额管理”。 5) 选定“将磁盘空间限制为”选项，这将激活磁盘空间限制和警告级别区域。

6) 在文本框中键入数值，从下拉列表中选定一个磁盘空间限制单位，然后单击“确定”。可以使用小数值 (例如20.5MB) 。 步骤6：添加新的磁盘配额项

在启用卷的磁盘配额时，将从这一时刻开始自动追踪新用户的卷使用情况。为了对现有的卷用户应用磁盘配额，可以在“配额项”对话框中添加新的配额项。操作步骤如下：

1) 在“我的电脑”窗口中，右键单击想要添加新的磁盘配额项的卷，然后单击“属性”命令。

2) 在“属性”对话框中，选定“配额”选项卡。 3) 在“配额”选项卡上，单击“配额项”按钮。

4) 在“配额项目”窗口的“配额”菜单中单击“新建配额项”命令。

5) 在“选择用户”对话框中，单击“查找范围”列表框，选定想要从中选择用户名的域名或工作组名称。单击“添加”，然后单击“确定”按钮。

6) 在“添加新配额项”对话框中，可以对所选用户设置的配额限制项目有：

a. 不限制磁盘使用 b. 将磁盘空间限制为 c. 将警告等级设为

7) 单击“确定”按钮完成操作。

只能在Windows 2000中使用 NTFS格式化的磁盘卷上分配磁盘配额。如果想要管理配额，则必须是驱动器所在计算机上的Administrators组的成员。 步骤7：磁盘清理。

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“磁盘清理”有助于释放硬盘驱动器空间。“磁盘清理”程序将搜索驱动器，然后显示可以安全删除的临时文件、Internet缓存文件以及不需要的程序文件。可以指示删除其中一些或所有的文件。

为打开“磁盘清理”功能，可单击“开始”按钮，单击“程序”菜单中的“附件”-“系统工具”-“磁盘清理”命令。

“磁盘清理”搜索指定的驱动器。在打开和关闭文件或者使用Interne连接时，系统会创建临时文件，这些临时性质的文件有时会继续保存在硬盘上。“磁盘清理”程序可以了解这些文件采用的形式及其在磁盘上的位置，以便安全地删除这些文件，释放宝贵的磁盘空间。 步骤8：备份。

为应对故障事件，Windows 2000包括了一个功能齐全的“备份”程序，该程序使用了一些标准的备份设备。

单击“开始”菜单中“系统工具”的“备份”命令，可运行“备份”实用程序。

在“备份”程序中包括了“备份向导”和“还原向导”，这些向导简化了备份和恢复Windows 2000服务器上存储的重要数据的任务。用户也可以在“备份”选项卡和“还原”选项卡中使用“备份”和“还原”程序的手工版本。 · 备份数据

要想选定要备份的数据，只需要在“备份”窗口的左窗格中单击要备份的文件或目录旁边的复选框即可。然后在窗口下方选择备份目的地，命名备份媒体，最后单击“开始备份”按钮。 · 恢复数据

为“还原”恢复数据，先选定想要恢复的文件和文件夹，选定恢复备份文件和文件夹的位置，设置恢复选项，然后单击“开始还原”进行恢复操作。 · 计划作业

除备份和恢复数据之外，Windows 2000“备份”程序还允许计划备份作业，以便在无人干预的情况下运行。 计划备份操作可按照以下步骤进行： 1) 打开“备份”实用程序。

2) 单击“备份”选项卡，从“作业”菜单中选择“新建”命令。 3) 单击以选定想要备份的任何驱动器、文件夹或文件的复选框。 4) 选定将作为备份目的地的文件或磁带设备，然后单击“作业”菜单中的“保存选项”命令，以保存文件和文件夹选择。

5) 在“备份媒体或文件名”文本框中，键入备份文件的路径和文件名或者选定磁带。

6) 单击“工具”菜单中的“选项”命令，选定想要使用的任何备

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份选项，例如备份类型和日志文件类型，然后单击“确定”按钮。 7) 单击“开始备份”，在“备份作业信息”对话框中进行所需要的任何更改。

8) 如果想要设置高级备份选项，例如数据验证或硬件压缩，则单击“高级”。选择完高级备份选项后，单击“确定”按钮。 9) 单击“备份作业信息”对话框中的“计划”。

10) 在“设置账号信息”对话框中，输入一个用户名和密码 (指定在这个账号下运行计划的备份操作) 。

11) 在“计划的作业选项”对话框中，在“作业名”文本框中键入计划的备份作业的名称。然后单击“属性”，以设置计划备份的日期、时间和频率参数。在完成后单击“确定”按钮退出操作。 步骤9：使用 CHKDSK维护文件完整性

Windows 2000的CHKDSK可以扫描FAT、FAT32和NTFS分区上的文件系统完整性，它检查丢失的簇、交叉链接文件等，还可以尝试更正它找到的任何错误。它还提供了其他许多文件系统信息。 如果Windows 2000感觉到文件系统损坏，它将在启动时自动运行CHKDSK。用户也可以手工启动这个实用程序。CHKDSK可以在5种模式中运行。第一种模式没有任何参数，这是一种只读模式，仅用于检查文件系统中的任何错误。在这种模式中，CHKDSK会报告任何错误，但是不会尝试修复错误，因此这个过程完成得非常快。其他4个选项使用以下参数：

· /FILENAME 检查指定文件的碎片化情况。 · /F 尝试修复文件系统中的任何错误。

· /V 提供分区上的每一个文件的名称和完整路径。 · /R 查找分区上的坏扇区并尝试恢复可读信息。 要运行CHKDSK，可执行以下操作：

1) 在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令，打开“命令提示符”窗口。

2) 在命令提示符上进入要检查的分区。例如，键入C:\\ 。

3) 键入不带任何参数的CHKDSK，以便只检查文件系统错误。如果找到了任何错误，则继续进行第4) 步。

请记录系统执行CHKDSK命令过程中显示的提示信息： C:\\>CHKDSK

文件系统的类型是 FAT32。 WINXP 卷创建了 2006-1-2 1:47 卷序列号为 2A1D-0905

Windows 正在校验文件和文件夹... 完成了百分之 33。.....

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CHKDSK系统检查之后，报告的磁盘信息是： 文件系统的类型是 FAT32。 WINXP 卷创建了 2006-1-2 1:47 卷序列号为 2A1D-0905

Windows 正在校验文件和文件夹... Windows 在磁盘上发现错误，但不会纠正这些错误； 原因是，没有用 /F (纠正)参数运行磁盘检查。

\\Documents and Settings\\Administrator\\ntuser.dat.LOG 项的大小无效。 \\Documents and Settings\\Administrator\\Cookies\\administrator@sogou[2].txt 第一个 分配单元无效。项会被截断。

\\Documents and Settings\\Administrator\\桌面\\~WRD3704.tmp 第一个分配单元无效。项会 被截断。

\\Documents and Settings\\Administrator\\Local Settings\\Temporary Internet Files\\Co ntent.IE5\\2C8OZVA2\\bg[1].jpg 第一个分配单元无效。项会被截断。 \\Documents and Settings\\Administrator\\Local Settings\\Temporary Internet Files\\Co ntent.IE5\\G5MZKHAV\\skin[1].gif 第一个分配单元无效。项会被截断。 \\Documents and Settings\\Administrator\\Local Settings\\Temp\\sgpy.exe 项的大小无效 。

\\Documents and Settings\\Administrator\\Local Settings\\Temp\\~DFF7F6.tmp 第一个分配 单元无效。项会被截断。

\\WINDOWS\\Prefetch\\AVWSC.EXE-0283F9DD.pf 第一个分配单元无效。项会被截断。

\\WINDOWS\\Prefetch\\CHKDSK.EXE-2CC4C59D.pf 第一个分配单元无效。项会被截断。

已完成文件和文件夹校验。

是否将丢失的链转换成文件(Y/N)?

4) 运行带 /F参数的CHKDSK，以尝试修复在文件系统中找到的错误。

一般情况下，用户只有在担心系统存在着Windows 2000没有意识到的磁盘问题时才会使用这个实用程序。 步骤10：整理磁盘碎片。

Microsoft声称使用像NTFS这样有效的文件系统可以减少整理碎片的需要，但是NTFS文件系统也仍然会受碎片化的影响。Windows

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4kmo.html