操作系统实验报告windows部分原创文档格式.docx
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当前机器中由你打开，正在运行的应用程序有：
3.1Windows“任务管理器”的进程管理，Windows部分
Windows“任务管理器”的窗口由3个选项卡组成，分别是：
应用程序，进程，性能
当前“进程”选项卡显示的栏目分别是（可移动窗口下方的游标/箭头，或使窗口最大化进行观察）：
映像名称，PID，CPU，CPU时间，存使用
1.使用任务管理器终止进程
步骤1：
单击“进程”选项卡，一共显示了_22_个进程。
请试着区分一下，其中：
系统（SYSTEM）进程有__13___个，填入表3-1中。
表3-1实验记录
映像名称
用户名
CPU
存使用
MDM.exe
SYSTEM
00
2448K
spoolsv.exe
1968K
lsass.exe
1568K
services.exe
3460K
winlogon.exe
1436K
csrss.exe
3556K
smss.exe
384K
nutsrv4.exe
1036K
system
180K
Systemidleprocess
97
16K
svchost.exe
2036K
inetinfo.exe
1756K
52K
服务（SERVICE）进程有__3__个，填入表3-2中。
表3-2实验记录
LOCALSERVICE
1676K
NETWORKSERVICE
3124K
00svchost.exe
3744K
用户进程有__6__个，填入表3-3中。
表3-3实验记录
360tray.exe
students
15K
ctfmon.exe
2204K
iexplore.exe
04
33244K
Explorer.exe
8524K
taskmgr.exe
2500K
WINWORD.EXE
03
26984K
提示：
在WindowsXP的“任务管理器”中，“进程”选项卡增加了一个“用户名”栏目，其中区分了SYSTEM、NETWORKSERVICE、LOCALSERVICE和用户的不同进程类别。
步骤2：
单击要终止的进程，然后单击“结束进程”按钮。
注意：
终止进程时要小心。
终止进程有可能导致不希望发生的结果，包括数据丢失和系统不稳定等。
因为在被终止前，进程将没有机会保存其状态和数据。
如果结束应用程序，您将丢失未保存的数据。
如果结束系统服务，系统的某些部分可能无常工作。
终止进程，将结束它直接或间接创建的所有子进程。
例如，如果终止了电子程序（如Outlook98）的进程树，那么同时也终止了相关的进程，如MAPI后台处理程序mapisp32.exe。
请将终止某进程后的操作结果与原记录数据对比，发生了什么：
结束进程WINWORD.EXE,MicrosoftWord关闭了
2.显示其他进程记数器
在“进程”选项卡上单击“查看”菜单，然后单击“选择列”命令。
单击要增加显示为列标题的项目，然后单击“确定”。
为对进程列表进行排序，可在“进程”选项卡上单击要根据其进行排序的列标题。
而为了要反转排序顺序，可再次单击列标题。
经过调整，“进程”选项卡现在显示的项目分别是：
映像名称，PID，CPU时间，存使用，I/O写入，线程计数。
通过对“查看”菜单的选择操作，可以在“任务管理器”中更改显示选项：
·
在“应用程序”选项卡上，可以按详细信息、大图标或小图标查看。
在“性能”选项卡上，可以更改CPU记录图，并显示核时间。
“显示核时间”选项在“CPU使用”和“CPU使用记录”图表上添加红线。
红线指示核操作占用的CPU资源数量。
3.更改正在运行的程序的优先级
要查看正在运行的程序的优先级，可单击“进程”选项卡，单击“查看”菜单，单击“选择列”-“基本优先级”命令，然后单击“确定”按钮。
为更改正在运行的程序的优先级，可在“进程”选项卡上右键单击您要更改的程序，指向“设置优先级”，然后单击所需的选项。
更改进程的优先级可以使其运行更快或更慢（取决于是提升还是降低了优先级），但也可能对其他进程的性能有相反的影响。
记录操作后所体会的结果：
更改后速度略微加快，但效果并不明显，因为Systemidleprocess代表系统空闲进程，CPU显示为97，证明计算机基本处于空闲状态，但如果太多的进程同时占用CPU和存的话，调整优先级会有效的提高或降低速度。
在多处理器计算机上，用户还可以给处理器指派进程，将程序或进程的执行限制在选定的处理器上，但这有可能导致总体性能的下降。
3.1提高Windows2000存性能
（实验估计时间：
1.分页过程
2.存共享
3.未分页合并存与分页合并存
4.提高分页性能
耗尽存是Windows2000系统中最常见的问题之一。
当系统耗尽存时，所有进程对存的总需求超出了系统的物理存总量。
随后，Windows2000必须借助它的虚拟存来维持系统和进程的运行。
虚拟存机制是Windows2000操作系统的重要组成部分，但它的速度比物理存慢得多，因此，应该尽量避免耗尽物理存资源，以免导致性能下降。
解决存不足问题的一个有效的方法就是添加更多的存。
但是，一旦提供了更多的存，Windows2000很可以会立即“吞食”。
而事实上，添加更多的存并非总是可行的，也可能只是推迟了实际问题的发生。
因此，应该相信，优化所拥有的存是非常关键的。
1.分页过程
当Windows2000求助于硬盘以获得虚拟存时，这个过程被称为分页（paging）。
分页就是将信息从主存移动到磁盘进行临时存储的过程。
应用程序将物理存和虚拟存视为一个独立的实体，甚至不知道Windows2000使用了两种存方案，而认为系统拥有比实际存更多的存。
例如，系统的存数量可能只有16MB，但每一个应用程序仍然认为有4GB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存，并在必要时将其他信息传输到硬盘上，而硬盘与物理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，而物理存的访问时间为60us，甚至更快。
2.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，Windows2000必须允许访问某些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，共享存的能力大大减少了应用程序使用的存数量。
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应用程序代码的单独副本并使用相同的存资源。
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存数量都相对保持不变。
3.未分页合并存与分页合并存
Windows2000决定了系统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（例如核）交换出主存。
因此，Windows2000将系统使用的存进一步划分为未分页合并存和分页合并存。
分页合并存是存储迟早需要的可分页代码或数据的存部分。
虽然可以将分页合并存中的任何系统进程交换到磁盘上，但是它临时存储在主存的这一部分，以防系统立刻需要它。
在将系统进程交换到磁盘上之前，Windows2000会交换其他进程。
未分页合并存包含必须驻留在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（TerminateandStayResident，TSR）在启动时加载到存中。
这些程序在系统重新启动或关闭之前一直驻留在存的特定部分中。
例如，防病毒程序将加载为TSR程序，以预防可能的病毒袭击。
未分页合并存中包含的进程保留在主存中，并且不能交换到磁盘上。
物理存的这个部分用于核模式操作（例如，驱动程序）和必须保留在主存中才能有效工作的其他进程。
没有主存的这个部分，核组件就将是可分页的，系统本身就有变得不稳定的危险。
分配到未分页存池的主存数量取决于服务器拥有的物理存数量以及进程对系统上的存地空间的需求。
不过，Windows2000将未分页合并存限制为256MB（在WindowsNT4中的限制为128MB）。
根据系统中的物理存数量，复杂的算法在启动时动态确定Windows2000系统上的未分页合并存的最大数量。
Windows2000部的这一自我调节机制可以根据当前的存配置自动调整大小。
例如，如果增加或减少系统中的存数量，那么Windows2000将自动调整未分页合并存的大小，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（物理存及虚拟存）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。
1）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。
2）Windows2000使用存数量的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存转储写入磁盘，所以系统分区必须有一个至少等于物理存数量加上1的分页文件。
通过对Windows2000“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，学习提高Windows存的性能，，加深理解Windows操作系统的存管理功能，理解操作系统存储管理、虚拟存储管理的知识。
判断和维护Windows2000的存性能有许多方法。
阅读“背景知识”，请回答：
1）什么是“分页过程”？
2）什么是“存共享”？
是指两个或多个进程共用存中的相同区域，其目的是节省存空间，实现进程间通信，提高存空间的利用率。
3）什么是“未分页合并存”和“分页合并存”？
Windows2000中，未分页合并存的最大限制是多少？
Windows2000将未分页合并存限制为256MB
4）Windows2000分页文件默认设置的最小容量和最大容量是多少？
Windows2000使用存数量的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。
登录进入Windows2000Professional。
步骤3：
查看包含多个实例的应用程序的存需求。
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5-1中记录：
表5-1实验记录
PID
CPU时间
820
06
0：
00：
10
34848K
“存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的存数量。
5）启动应用程序的另一个实例并观察它的存需求。
请描述使用第二个实例占用的存与使用第一个实例时的存对比情况：
启动360安全卫士，存使用量为2264K，远小于MicrosoftWord的容使用量。
步骤4：
未分页合并存。
估算未分页合并存大小的最简单方法是使用“任务管理器”。
未分页合并存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心存”部分。
总数（K）：
56552
分页数：
45828
未分页（K）：
10724
还可以使用“任务管理器”查看一个独立进程正在使用的未分页合并存数量和分页合并存数量。
操作步骤如下：
1）单击“Windows任务管理器”的“进程”选项卡，然后从“查看”菜单中选择“选择列”命令，显示“进程”选项卡的可查看选项。
2）在“选择列”对话框中，选定“页面缓冲池”选项和“非页面缓冲池”选项旁边的复选框，然后单击“确定”按钮。
返回Windows2000“任务管理器”的“进程”选项卡时，将看到其中增加显示了各个进程占用的分页合并存数量和未分页合并存数量。
仍以刚才打开观察的应用程序（例如Word）为例，请在表5-2中记录：
表5-2实验记录
页面缓冲池
非页面缓冲池
32276K
241K
24K
从性能的角度来看，未分页合并存越多，可以加载到这个空间的数据就越多。
拥有的物理存越多，未分页合并存就越多。
但未分页合并存被限制为256MB，因此添加超出这个限制的存对未分页合并存没有影响。
步骤5：
提高分页性能。
在Windows2000的安装过程中，将使用连续的磁盘空间自动创建分页文件（pagefile.sys）。
用户可以事先监视变化的存需求并正确配置分页文件，使得当系统必须借助于分页时的性能达到最高。
虽然分页文件一般都放在系统分区的根目录下面，但这并不总是该文件的最佳位置。
要想从分页获得最佳性能，应该首先检查系统的磁盘子系统的配置，以了解它是否有多个物理硬盘驱动器。
1）在“开始”菜单中单击“设置”–“控制面板”命令，双击“管理工具”图标，再双击“计算机管理”图标。
2）在“计算机管理”窗口的左格选择“磁盘管理”管理单元来查看系统的磁盘配置。
请在表5-3中记录：
表5-3实验记录
卷
布局
类型
文件系统
容量
状态
C：
磁盘分区
基本
FAT32
19.52G
状态良好（系统）
D：
FAT
493M
状态良好
E：
10.29G
如果系统只有一个硬盘，那么建议应该尽可能为系统配置额外的驱动器。
这是因为：
Windows2000最多可以支持在多个驱动器上分布的16个独立的分页文件。
为系统配置多个分页文件可以实现对不同磁盘I/O请求的并行处理，这将大大提高I/O请求的分页文件性能。
步骤6：
计算分页文件的大小。
要想更改分页文件的位置或大小配置参数，可按以下步骤进行：
1）右键单击桌面上的“我的电脑”图标并选定“属性”。
2）在“高级”选项卡上单击“性能选项”按钮。
3）单击对话框中的“虚拟存”区域中的“更改”按钮。
请记录：
所选驱动器（C:
）的页面文件大小：
驱动器：
C
可用空间：
8160MB
初始大小（MB）：
384MB
最大值（MB）：
768MB
所有驱动器页面文件大小的总数：
允许的最小值：
2MB
推荐：
382MB
当前已分配：
4）要想将另一个分页文件添加到现有配置，在“虚拟存”对话框中选定一个还没有分页文件的驱动器，然后指定分页文件的初始值和最大值（以兆字节表示），单击“设置”，然后单击“确定”。
5）要想更改现有分页文件的最大值和最小值，可选定分页文件所在的驱动器。
然后指定分页文件的初始值和最大值，单击“设置”按钮，然后单击“确定”按钮。
6）在“性能选项”对话框中单击“确定”按钮。
7）单击“确定”按钮以关闭“系统特性”对话框。
步骤7：
使用任务管理器。
可以使用“任务管理器”来简单地检查分页文件是否配置了正确容量。
这样可以实时提供系统正在使用分页文件的方式以及其他重要系统信息的准确描述。
通过右键单击任务栏运行“任务管理器”，选定“性能”选项卡查看实时的系统统计数据。
与分页文件大小最有关的信息位于“认可用量”区域。
这一区域显示了认可“峰值”是否达到或超过了认可“限制”，以及它是否超过了系统上的物理存数量。
认可“峰值”是指系统迄今为止向进程分配的最大物理存和虚拟存数量。
物理存（K）
总数：
261616K
可用数：
38304K
系统缓存：
66840K
认可用量（K）
367380K
限制：
632708K
峰值：
425612K
当系统遇到分页活动增加的情况时，提交的存数量（“认可总数”）就会增加。
一旦它达到了“认可限制”值，系统就需要扩展分页文件。
“认可限制”值指出在不必扩展分页文件的情况下可以向存提交的虚拟存数量。
因为目标是避免扩展分页文件，所以必须保持“认可总数”和“认可限制”值相差较大。
如果这两个值接近了，那么系统必须动态增加分页文件的大小。
“任务管理器”的“认可用量”区域显示的信息还说明了系统的主存是否足以满足系统执行的任务。
如果认可“总数”值经常超过系统中的存数量，那么系统的物理存可能不足。
3.2Windows2000编程
120分钟）
Windows2000可以识别的应用程序包括控制台应用程序、GUI应用程序和服务应用程序。
控制台应用程序可以创建GUI，GUI应用程序可以作为服务来运行，服务也可以向标准的输出流写入数据。
不同类型应用程序间的惟一重要区别是其启动方法。
Windows2000是以NT的技术构建的，它提供了创建控制台应用程序的能力，使用户可以利用标准的C++工具，如iostream库中的cout和cin对象，来创建小型应用程序。
当系统运行时，Windows2000的服务通常要向系统用户提供所需功能。
服务应用程序类型需要ServiceMail（）函数，由服务控制管理器（SCM）加以调用。
SCM是操作系统的集成部分，负责响应系统启动以开始服务、指导用户控制或从另一个服务中来的请求。
其本身负责使应用程序的行为像一个服务。
通常，服务登录到特殊的LocalSystem账号下，此账号具有与开发人员创建的服务不同的权限。
当令C++编译器创建可执行程序时，编译器将源代码编译成OBJ文件，然后将其与标准库相。
产生的EXE文件是装载器指令、机器指令和应用程序的数据的集合。
装载器指令告诉系统从哪里装载机器代码。
另一个装载器指令告诉系统从哪里开始执行进程的主线程。
在进行某些设置后，进入开发者提供的main（）、ServiceMain（）或WinMain（）函数的低级入口点。
机器代码中包括有控制逻辑，它所做的事包括跳转到Windows
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