1、第第1篇篇 操作系统原理操作系统原理第第2篇篇 Windows XP基础与实训基础与实训第第3篇篇 Linux基础与实训基础与实训第第4章章 Windows XP入门入门第第5章章 Windows XP的管理工具与系统结构的管理工具与系统结构 第第6章章 Windows XP的资源管理功能的资源管理功能 第第7章章 Windows Vista入门入门 第5章 Windows XP的管理工具与系统结构v 本章重点介绍Windows XP的系统结构。Windows内部的许多细节可以利用各种实用工具来查看和证实。在Windows XP中有一套现成的工具，在第4章中已经介绍了其中与用户界面紧密相关的一
2、部分工具，本章再介绍4个有用的工具：注册表编辑器、任务管理器、事件查看器和性能监视器。学会使用这些工具，将有助于对Windows XP内部结构的理解和日常更好地发挥Windows XP的作用。5.1 注册表机制v 注册表包含了引导和配置系统所需的信息、控制Windows操作的系统范围软件设置、安全数据库，以及各个用户的配置设定。同时，注册表是反映内存中易失数据的窗口，从中可以观察硬件当前状态和性能计数器信息。v 对注册表的改动必须十分小心，这里介绍注册表，只是为了后面通过查看注册表来加深对Windows系统结构的理解。v5.1.1 注册表逻辑结构v 键是注册表的主要成分，每个键对应一个键值，还
3、可以包含若干下一级键（也称为子键）。一个键值包含若干项，每个项有名称、类型和数据。键组成了注册表的层次结构，顶级的键称为根键。键在键名和路径的表示方面类似于文件。v 注册表有 5 个根键，分别存储一个方面的各种信息（见表5-1）。其中的HKCC、HKCR和HKCU是链接根键，链接到别的键。v HKLM包含系统范围内的配置子键（见表5-2）。而子键下还有键值和下一层子键，如此逐层下去，构成一棵HKLM树。其他根键也类似。这些树统称为注册表树。v HKU包含了系统上加载的各个用户配置文件和用户类注册数据库的子键，还包含了名为HKU.DEFAULT的子键，链接到默认工作站配置文件。v HKCU包含了
4、当前本地登录用户的参数和软件配置数据，HKCU链接到HKU中的与当前登录用户对应的子键。v HKCR包含的各个用户类注册信息来自HKCUSOFTWAREClasses，系统范围的类注册信息来自HKLMSOFTWAREClasses。v HKCC中包含的当前硬件配置信息则来自HKLMSYSTEMCurrentControlSetHardware ProfilesCurrent。v 5.1.2 注册表数据类型v 键值可采用的数据类型如表5-3所示，其中常用的有REG_DWORD、REG_BINARY、REG_SZ和REG_LINK。REG_DWORD类型的键值可以存储数字和布尔值；REG_BINA
5、RY类型的键值可以存储大于32位的数字或原始数据，如加密口令；REG_SZ键值存储文件名、路径和类型等字符串；REG_LINK十分有用，它允许一个键值透明地指向另一个键或键值，这就使得一个键值可以有多条检索路径。v 5.1.3 注册表编辑器v 利用Windows XP提供的注册表编辑器regedit，可以操作注册表。在Windows XP中也可用regedt32，但它实际上直接调用了regedit。注册表编辑器的窗口的菜单栏和状态栏之间的区域分两个部分，左面是键导航树，右面是键值显示框（见图5-1）。图图5-1 注册表编辑器的窗口注册表编辑器的窗口v 下面举例说明注册表编辑器的使用方法。v 【
6、例5.1】启动注册表编辑器v 单击“开始”菜单中的“运行”项，在“打开(O)：”左边的编辑框中输入“regedit”，然后单击“确定”按钮就启动了注册表编辑器。v 【例5.2】查看环境变量v 环境变量是Windows XP的重要参数，控制着程序的多种行为。例如，Path指定了系统文件夹，TEMP指定临时文件存放位置，Windir则给出了Windows XP的系统安装文件夹。要查看环境变量，可以如下操作：v 启动注册表编辑器。v 在左面的键导航树中依次展开HKLM、SYSTEM、CurrentControlSet、Control和Session Manager各层键，单击Enviroment。v
7、 v 在右面的键值显示框中就能看到全部环境变量的值。例如，系统目前实际配置的处理器数就记录在NUMBER_OF_PROCESSORS项上（见图5-2）。图图5-2 在在regedit中看到的的中看到的的HKLM树（未完全展开）树（未完全展开）v 【例5.3】查看显卡的信息v 显卡的信息包括显卡名、显卡驱动程序和显卡配置参数等。要查看这些信息，可按如下步骤进行：v 启动注册表编辑器。v 在左面的键导航树中依次展开HKLM、HARDWARE和DEVICEMAP，然后单击VIDEO，右面键值显示框中（见图5-3）的DeviceVideo0项的值就是显卡信息存放的位置。值REGISTRYMachine
8、v SystemControlSet001ServicesialmDevice0中的REGISTRY是指注册表，Machine指HKLM。图图5-3 在注册表编辑器中看到的在注册表编辑器中看到的VIDEO键值键值v 再进行类似那样操作，查看HKLMSystemControlSet001ServicesialmDevice0子键内容，右面键值显示框中DeviceDescription项的值就是显卡名（见图5-4）。v 图图5-4 在注册表编辑器中看到的显卡名在注册表编辑器中看到的显卡名v 在HKLMSystemControlSet001Servicesialm的键值中，ImagePath项的值就
9、是显卡驱动程序(见图5-5)。图图5-5 在注册表编辑器中看到的显卡驱动程序名在注册表编辑器中看到的显卡驱动程序名v 沿着路径v HKLMSystemCurrentControlSetHardware Profilesv CurrentSystem CurrentControlSetSERVICES逐层展开，可以看到中得到的DeviceVideo0项值对应的子键ialmDevice0，单击这个子键，就可在键值显示框中看到显卡配置参数。如水平分辨率（DefaultSettings.XResolution）和每像素位数（DefaultSettings.BitsPerPel）等（见图5-6）。图图5
10、-6 在注册表编辑器中看到的显卡配置参数在注册表编辑器中看到的显卡配置参数v 【例5.4】设置注册表安全属性v 利用注册表编辑器可以对注册表进行安全设置，限制某些用户对注册表的访问权限，提高注册表的安全性。步骤如下：v 单击要在其上进行安全设置的键，再单击“编辑”菜单中的“权限”，则弹出设置权限对话框；v 可在里面添加、删除或修改用户对指定键的权限。v 【例5.5】远程管理注册表v 注册表编辑器还提供了远程管理注册表功能。当有足够的权限时，可如下操作：v 单击“文件”菜单中的“连接网络注册表”，则弹出“选择计算机”对话框；v 在其中选择想要对其进行操作的计算机，然后单击“确定”。v 5.1.4
11、 注册表内部结构v 1储箱和储箱文件v 在Windows XP内部，注册表对应多个文件，每个文件对应一个储箱（hive），每个储箱包含一个注册表树，但这里的注册表树并不与注册表编辑器显示的根键一一对应。通过注册表编辑器可以看到储箱及其对应文件（称为储箱文件）的列表，这只要单击HKLMSYSTEMCurrentControlSetControlhivelist子键即行。图图5-7 从注册表编辑器可以看到储箱对应的文件从注册表编辑器可以看到储箱对应的文件v 在图5-7显示的注册表编辑器界面上，键值显示框里列出了系统当前装载的各储箱的信息，名称列给出储箱（注册表子键），数据列给出储箱文件名（包括路径
12、）。可以看到，其中有的储箱（例如HKLMHARDWARE）没有对应的文件，这是“易失性储箱”，系统在内存中创建和管理它。常见的注册表键和储箱文件的对应关系见表5-4。v 2配置管理器v 配置管理器是Windows XP内部的一个实现注册表的子系统。它负责组织储箱文件，管理注册表，并且确保注册表始终处于可恢复状态。除开用户储箱文件（见表5-4中的第7、8行）外，其他所有储箱文件的路径都被编码在配置管理器中。配置管理器装载储箱时，就在HKLMCurrentControlSetControlhivelist子键的键值中记下这每个储箱文件的路径，同时创建与这些储箱链接的根键，建立注册表编辑器显示的注册
13、表结构。当卸下储箱时，配置管理器就删除其路径。v 为了有效地管理注册表，配置管理器采取了一系列措施，包括引入块（block）、单元（cell）和盒（bin）等管理单位，以及单元映射、名字空间稳态存贮等技术，并且进行了性能优化。5.2 任务管理器v 任务管理器以图形和数据形式提供程序的运行状态、计算机性能的关键指示器、运行进程的活动、CPU和内存的使用情况。使用任务管理器，除了可以查看上述状态，还可以结束进程、结束正在运行或已停止响应的程序、启动新的程序、关闭计算机。此外，若正与网络连接，则可以查看网络状态，查看网络上其他用户及其活动，给其他用户发送消息。v 5.2.1 任务管理器界面v 1任务
14、管理器界面组成v 要进入任务管理器主界面，可以按Ctrl+Alt+Del组合键，也可以右击任务栏空白处并在弹出的快捷菜单中单击“任务管理器”。v 任务管理器主界面由选项卡和菜单栏组成，选项卡有5个：应用程序、进程、性能、联网、用户，菜单栏包括的菜单项和下拉菜单中的菜单项，都随选项卡而略有变动。v “应用程序”选项卡显示正在运行程序的状态，包括正在运行、没有响应或停止。还设有“结束任务”、“切换至”和“新任务”3个按钮。v “进程”选项卡显示正在运行进程的有关信息，例如，进程使用CPU和内存的情况、页面错误、句柄计数，以及其他参数的信息。在“进程”选项卡上有“结束进程”按钮。v “性能”选项卡显
15、示计算机性能的动态概况，包括：CPU和内存使用情况的图表，正在运行的句柄、线程和进程的总数，物理内存、核心内存和认可的内存量（如图5-8所示）。v 图图5-8 任务管理器动态显示计算机性能概况任务管理器动态显示计算机性能概况v “联网”选项卡仅当成功联网时才会显示，无论连接到一个还是多个网络，都能以图形和列表形式显示网络连接的状态。只有工作组成员或独立计算机，并且启用了“快速用户切换”时，才出现“用户”选项卡。v “用户”选项卡显示可以访问本计算机的用户，以及会话的状态与名称。“用户”给出使用该会话的客户机的名称，“会话”提供一个任务名称，例如发送消息、连接或控制台等。“用户”选项卡设有“断开
16、”、“注销”和“发送消息”3个按钮。v 在“进程”选项卡中，可以列表显示进程的各种属性信息（见图5-9）。这个列表所包含的每一列，或者对应一个进程属性，或者对应一个与进程相关的计数器。图图5-9 从从“查看查看”的的“选择列选择列”框选择要显示的属性框选择要显示的属性2任务管理器提供的进程信息任务管理器提供的进程信息v 5.2.2 任务管理器的使用v 1用于管理程序v (1)启动新程序v 单击“应用程序”选项卡中的“新任务”按钮，接着在“创建新任务”窗口的“打开”框中键入要运行的程序的路径和名称，然后单击“确定”。在任务管理器中启动新程序，相当于利用“开始”菜单中的“运行”启动新程序。v (2
17、)切换到另一个程序v 在“应用程序”选项卡上选定要切换到的程序，再单击“切换至”按钮。v (3)终止程序v 在“应用程序”选项卡上选定要结束的任务，再单击“结束任务”按钮。利用这个功能可以结束程序，不管它是正在运行还是已经停止响应。注意，如果一个程序被结束，那么该程序中任何未保存的输入数据或所作更改均将丢失。v 2用于管理进程v (1)改变进程优先级v 在“进程”选项卡中，右击要改变优先级的进程，指向“设置优先级”项，在出现的下拉列表中单击所需的优先级。更改一个进程的优先级可以改变其运行速度，但也会影响其他进程的性能。v (2)将进程指派给处理器v 在“进程”选项卡上，右击要指派的进程，在弹出
18、的快捷菜单中单击“设置仿射性”，再单击一个或多个处理器。这个操作将进程限制在选定处理器上执行，它可能导致总体性能下降。这个操作仅在多处理器计算机上可用。v (3)终止进程或进程树v 在“进程”选项卡上选定要结束的进程，再单击“结束进程”按钮。或者在“进程”选项卡上右击要结束的进程，再在快捷菜单中单击“结束进程”或“结束进程树”项。v 注意：如果被结束的是应用程序的进程，则将丢失未保存的数据；如果被结束的是系统服务，则系统的某些部分可能无法正常工作；而“结束进程树”操作则会结束与选定进程相关的所有进程。v 3用于监视计算机性能v (1)选择查看的计数器v 在“进程”选项卡上单击“查看”项，在下拉
19、菜单中单击“选择列”，在弹出的“选择列”窗口中选定所要监视的各个性能计数器名称，然后单击“确定”。v (2)刷新和改变更新频率v 在任务管理器的任一选项卡上，单击“查看”项，在下拉菜单中，除了针对不同选项卡而特有的选项外，还有“立即刷新”和“更新速度”两个选项。单击“立即刷新”，则使选项卡上的图表反映最新的状况；单击“更新速度”，则可在出现的下拉列表中选定高、标准或低的更新频率。这个列表中还有个“暂停”选项，可用于暂时固定选项卡上的图表。v (3)更改显示选项v 在一个选项卡上单击“查看”项，则出现该选项卡对应的“查看”下拉菜单。对于“应用程序”选项卡，可以选择按详细信息、大图标或小图标查看。
20、对于“进程”选项卡，可以选择要显示的列。对于“性能”选项卡，可以选择CPU记录图，并显示内核时间。如果选择了“显示内核时间”，那么在“CPU使用”和“CPU使用记录”图表上将以红线表示出内核操作占用CPU资源的状况。5.3 事件查看器v 利用事件查看器，可以搜集计算机系统中硬件、软件和系统问题方面的信息，监视Windows XP安全性事件，将系统和应用程序运行中的事件记录到日志中，便于诊断和纠正可能发生的系统错误和问题。v 5.3.1 日志类型和事件类型v 这里所谓的事件，是指系统或应用程序中需要通知用户的所有重要事情，以及要被添加到日志中的其他项目。v 1日志类型v Windows XP中用
21、来记录事件的日志类型通常有：v (1)应用程序日志 包含由应用程序或系统程序记录的事件。例如，数据库应用程序可在应用程序日志中记录文件错误。在应用程序日志记录什么事件，由开发人员来决定。v (2)系统日志 包含由Windows XP系统组件记录的事件。例如，把启动过程中加载驱动程序或其他系统组件时发生的故障记录在系统日志中。由系统组件记录的事件类型是预先确定的。v (3)安全性日志 记录诸如有效和无效的登录尝试等安全事件，以及诸如创建、打开或删除文件等与资源使用有关的事件。管理员可以指定在安全日志中记录的事件，例如，如果启用了登录审核，那么对系统的登录尝试就记录在安全日志中。v 还可建立新的日
22、志。所有用户都能查看应用程序日志和系统日志，但只有管理员才能访问安全日志。在缺省情况下，安全日志是关闭的。可以使用“组策略”来启用安全日志，管理员也可在注册表中设置审核策略，以使系统在安全日志写满时停止响应。v 2事件类型v 日志中记录和显示的事件可分为以下五种类型：v (1)错误 引起数据丢失或功能丧失等严重问题的事件。例如，若在启动期间服务加载失败，则作为错误记录下来。v (2)警告 不很严重但将来可能出现问题的事件。例如，若磁盘空间较小，则会作为一个警告记录下来。v (3)信息 描述应用程序、驱动程序或服务的成功操作的事件。例如，当成功地加载网络驱动程序时会记录一个信息事件。v (4)成
23、功审核 审核安全访问尝试成功。例如，将用户成功登录到系统上的尝试作为“成功审核”事件记录下来。v (5)失败审核 审核安全访问尝试失败。例如，如果用户试图访问网络驱动器失败，该尝试就会作为“失败审核”事件记录下来。v 查看事件日志有助于预测和识别系统问题的根源。例如，若日志警告显示磁盘驱动程序对某个扇区在几次重试后才能读写，则该扇区可能不久将出现故障。日志也可用于确定软件问题。如果应用程序崩溃，那么可以利用应用程序日志分析引起该事件的原因。v 5.3.2 事件查看器的使用v 1查看事件信息v (1)启动事件查看器v 单击“控制面板”中的“管理工具”，再单击“事件查看器”，则出现“事件查看器”的
24、窗口（见图5-10）。该窗口的左面是控制台树，右面是详细信息窗格。图图5-10 事件查看器窗口事件查看器窗口v (2)查看事件详细信息v 单击控制台树中某个日志，则该日志被打开，其中记录的事件信息就在详细信息窗格里列出，每行一个事件记录。通过单击菜单项“查看”，再单击下拉菜单中的“添加/删除列”，就可以决定在详细信息窗格里显示事件的哪些内容。可供选择的有：类型、日期、时间、来源、分类、事件、用户和计算机。其中，类型是必需的。v 要改变详细信息窗格中事件记录的排列顺序，只需单击要排序的列标题。“查看”菜单上有“后进先出”和“先进先出”按钮。默认是“后进先出”，即，后发生的事件排列在前。双击某个事
25、件（或者选中要查看的事件，再单击“操作”菜单中的“属性”），就弹出该事件的属性窗口。其中，除了上面提到的全部信息，还给出了事件描述和数据，右上角的3个按钮依次表示“上一个”、“下一个”和“复制”（见图5-11）。图图5-11 事件的属性窗事件的属性窗v (3)刷新详细信息窗格v 打开日志时，详细信息窗格里显示的是日志的当前信息，窗格里的信息只有在刷新日志后才被更新。在“操作”子菜单中有“刷新”选项，也可以单击相应的图标。如果从一个日志切换到另一个日志然后返回到前一个日志，那么该日志将自动更新。必须以管理员或管理组成员的身份登录才能刷新安全日志。存档的日志是不允许更新的。v (4)查找或筛选事件
26、v 如果要在某一日志中查找特定条件事件，可以在控制台树中选定要搜索的日志，再单击“查看”菜单中的“查找”，在弹出的窗口中指定要查找事件的事件类型和搜索方向，同时可以对事件来源、类别、事件ID、用户、计算机和描述等定义条件，最后单击“查找下一个”按钮，就可以在详细信息窗格里逐个查看满足条件的事件。v v 若要按某些条件筛选事件，则可以在控制台树中选定要筛选的日志，再单击“查看”菜单中的“筛选”，在“筛选器”选项卡上指定所需的特性值，单击“确定”按钮就可以在详细信息窗格里看到全部满足条件的事件。要关闭筛选，可单击“查看”菜单上的“所有记录”。v 为查找或筛选设置的条件值，在当前会话中一直被保留着，
27、除非作了改动。若要恢复默认的搜索条件，则可单击“还原默认值”按钮。每次启动事件查看器时将恢复默认设置。v (5)查看另一台计算机上的事件v 右击控制台树中的“事件查看器（本地）”，在弹出菜单中单击“连接到另一台计算机”，在弹出的“选择计算机”对话框中选定“另一台计算机”，并在其后的文本框中输入计算机路径和名称，单击“确定”。连接成功后，就可以查看连接到的那台计算机上的事件日志。v 2操作日志文件v (1)设置活动日志选项v 只有作为管理员或管理组成员登录，才能设置活动日志选项。在控制台树中选定要设置选项的活动日志，在“操作”菜单上单击“属性”，在“常规”选项卡上可以：改变日志名、设置日志文件最
28、大尺寸、规定日志达到最大尺寸时的处理、清除日志、恢复默认设置。v 对于日志达到最大尺寸时的处理，可有3种选择：若不想对该日志进行存档，则选“按需要改写事件”；若想以计划的时间间隔对日志进行存档，则选“改写久于”，并指定适当的天数，同时确保“最大日志文件大小”足够满足时间间隔；如果必须保留日志中的所有事件，那么选“不改写事件（手动清除日志）”，此选项要求手动清除日志。v (2)清除活动日志内容v 如果在活动日志的“属性”对话框中选择了“不改写事件（手动清除日志）”，则必须在日志达到最大尺寸前或出现日志已满消息时清除日志。可以如下操作：以管理员或管理组成员身份登录，启动事件查看器，在控制台树中单击
29、要清除的日志，在“操作”菜单上选定“清除所有事件”，单击“是”则在清除之前保存该日志，单击“否”则永久丢弃现有的事件记录，并开始记录新的事件。v 对存档日志不能“清除所有事件”，对其“刷新”也不起作用。删除打开的存档事件日志，只是删除控制树中的相应项，而存档事件日志文件依然存在。v (3)存档活动日志v 将指定的活动日志存档到选定的文件夹中的具体操作如下：在控制台树中单击要存档的日志，在“操作”菜单上选定“另存日志文件”，在“文件名”中输入存档日志文件的名称，在“保存类型”中选定文件格式，然后单击“保存”。v 如果以日志文件格式存档日志，则可以在事件查看器中重新打开它。另存为事件日志文件（*.
30、evt）的日志将保留所记录的每个事件的二进制数据。如果把日志存档为文本（*.txt）或逗号分隔（*.csv）的格式，则可以在文字处理或电子表格之类的其他程序中重新打开日志。以文本或逗点分隔的格式存储的日志文件不保留二进制数据。v 存档日志文件已经独立于原来的日志文件，事件查看器不会自动将两者联系在一起。例如，可在Windows资源管理器中删除存档日志文件，这不影响原来的日志文件。v (4)打开存档的事件日志v 以日志文件格式保存的事件日志可以在事件查看器中打开，具体操作如下：在“操作”菜单上单击“打开日志文件”，单击要打开的文件（可能需要搜索包含该文档的驱动器或文件夹），在“日志类型”中选择要
31、打开日志的类型，在“显示名称”中输入要在控制树中显示的名称，然后单击“打开”。v (5)在事件日志上新建视图v 在控制台树中选定要在其上新建视图的事件日志，单击“操作”菜单上的“新建日志查看”（见图5-12），则在控制台树中出现新建的视图。可以像操作日志一样操作新建的视图，例如刷新、查找、筛选和改名，甚至为其新建视图。但要注意，清除一个视图中的事件，实际上清除了相应日志中的事件。视图可以被删除，但对日志没有删除操作。图图5-12 在事件日志上新建视图在事件日志上新建视图v 事件日志记录服务启动后，按预先的设定将搜集到的事件记录在日志中。在缺省情况下，应用程序和系统方面都预先指定了要搜集的事件，
32、而安全性方面没有审核项目，因此安全日志中没有记录。如果需要，可以以管理员或管理组成员身份登录，然后设定安全性审核项目。v (1)用“本地安全设置”设定安全性审核项目v 单击“控制面板”中的“管理工具”，再单击“本地安全策略”，则出现“本地安全策略”的窗口。该窗口的左面是控制树，右面是详细信息窗格。展开控制树中的“本地策略”，可以看到有“审核策略”、“用户权利指派”和“安全选项”3项。它们分别用于：决定记录在计算机安全日志上的安全事件，决定在计算机上有登录或任务特权的用户或组，启用或禁用计算机的安全设置。例如，在单击“审核策略”后，详细信息窗格中列出若干要审核的安全性事件，双击要审核的事件，则弹
33、出这个事件的“本地安全策略设置”对话框（见图5-13），可在这里选定所需的项。图图5-13 用用“本地安全设置本地安全设置”设定安全审核项设定安全审核项v(2)使用“组策略”指定要审核的安全性事件v 单击“开始”和“运行”，键入mmc/a，再单击“确定”，则出现“控制台”窗口。v 单击“控制台”窗口“文件”菜单中的“添加/删除管理单元”，再在弹出的“添加/删除管理单元”对话框中单击“添加”，又出现“添加独立管理单元”对话框。v 在这个对话框的“管理单元”下选定“组策略”，然后单击“添加”。v 在出现的“选择组策略对象”对话框中选定“本地计算机”并单击“完成”，再在“添加独立管理单元”对话框中单
34、击“关闭”，然后单击“添加/删除管理单元”对话框中的“确定”。v 现在控制树上出现了“本地计算机策略”，可以依次展开“本地计算机策略”、“计算机配置”、“Windows 设置”、“安全设置”和“本地策略”，单击“审核策略”。此后的操作同(1)。v 退出“控制台”窗口保存这些设定。5.4 性能监视工具v 监测系统性能是Windows XP维护和管理的重要部分。利用性能数据可以了解系统工作负荷及其对系统资源的影响，观察工作负荷和资源使用的变化和趋势，以便计划今后的系统升级；利用监测结果可以评价配置更改或其他调整的效果，辅助诊断组件和过程的问题，用于优化处理；而当计数器值超出预定范围时发出警报能提醒
35、用户及时采取相应措施。v 除了提供程序运行、处理器和内存使用性能简要信息的“任务管理器”之外，Windows XP还有专门的性能监视工具，其主要作用是监测系统性能、查看性能计数器日志和设置警告。启动Windows XP管理工具“性能”后，可以看到两个性能监视工具：“系统监视器”和“性能日志和警报”。下面介绍其中的系统监视器，在此之前先说明性能对象、计数器和实例。v 5.4.1 性能对象、计数器和范例v 在Windows XP中，对应主要硬件组件（例如内存、处理器等）有一组性能对象，其他程序也可能安装自己的性能对象。性能对象与对应的组件有相同的命名，例如，处理器（processor）对应性能对象
36、Processor。组件工作时生成的性能数据保存在同名的性能对象中，性能工具可以监视这些对象。v 性能监视中最常用的默认对象有：高速缓存(Cache)、内存(Memory)、对象(Objects)、分页文件(Paging File)、物理磁盘(Physical Disk)、进程(Process)、处理器(Processor)、服务器(Server)、系统(System)和线程(Thread)。v 在系统监视器中，用“范例”来区分计算机上相同类型的多个性能对象。有些性能对象（例如内存和服务器）只有一个范例；而有些对象可以有多个范例，例如，系统中有多少个进程，性能对象Process就有多少个范例。
37、v 每类性能对象有若干计数器，分别记录相应组件特定方面的数据。例如，性能对象Memory的计数器Pages/sec跟踪内存页交换的速度，而计数器Available Bytes是可用的有效物理内存的字节量。计数器按其取值方式可分为：v (1)即时值计数器v 其值是最近一次测量到的相应资源的使用量。例如，性能对象Process的范例WINWORD的计数器Thread Count显示的是最近一次测量时这个范例的线程数。v (2)平均值计数器v 其值是最近一个采样间隔内度量值的平均值。例如，性能对象Memory的计数器Pages/sec给出的是最近一个采样间隔内的页交换数除于间隔持续时间所得的值。它等
38、于Memory的另两个计数器Pages Input/sec和Pages Output/sec值的和。v 计算机名称、对象、范例和范例索引的组合称为计数器路径。工具中的计数器路径的一般格式是：Computer_nameObject_name(Instance_name#Index_Number)Counter_name。v5.4.2 系统监视器v1主要用途v(1)收集并查看本地计算机或远程计算机上的实时性能数据，v(2)查看搜集在计数器日志中的数据，v(3)以可打印的图表、直方图或报表视图形式显示性能数据，v(4)利用自动操作将“系统监视器”的功能并入Microsoft的其他应用程序，v(5)在
39、性能视图下创建HTML页，v(6)使用Microsoft管理控制台（MMC）创建可安装在其他计算机上的、可重用的监视配置。v 2数据收集设置v 在“系统监视器”中，可从以下3方面为性能数据的收集设置参数。v (1)数据类型 为收集数据指定性能对象、性能计数器和范例。前已说明，不同性能对象有不同的计数器和范例。v (2)数据源 为收集数据指定计算机。只要拥有权限，就可以指定从本地计算机或网络上的其他计算机中搜集数据，包括实时数据和以前使用计数器日志搜集的数据。v (3)采样参数 为收集数据指定自动采样的时间间隔或手动采样。查看日志文件数据时，还可以选择开始和停止时间，以便查看特定时间范围内的数据
40、。v 3视图外观设置v 在“系统监视器”中，还可从两个方面规定视图的外观。v (1)显示类型 系统监视器支持图表、直方图和报表三种视图。图表是默认类型，提供的可选设置最多。v (2)显示特征 可以定义视图显示的颜色和字体。对图表或直方图，还可指定报头并标记垂直轴线，设置描述的值范围，调整线条的颜色、宽度和样式等特征。v 4界面与使用v 单击“控制面板”中的“管理工具”，再单击“性能”，则在MMC中打开了“性能”窗口。该窗口的左面是控制台树，在默认情况下右面显示的是图表视图和工具栏（见图5-14）。清除显示清除显示添加计数器添加计数器冻结显示冻结显示单步更新单步更新加亮加亮图图5-14 在在MM
41、C中打开的中打开的“性能性能”窗口窗口v 单击工具栏中的“添加计数器”图标，就进入“添加计数器”对话框，通过选定性能对象、计数器和范例，就可将需要的多个计数器添加到图形中，可用“清除显示”图标来结束并开始一段采集。右击图形区域，单击快捷菜单中的“属性”，则可在常规、来源、数据、图表和外观等选项卡上进行属性设置。如果在“常规”选项卡上选择了“自动更新间隔”，系统监视器就开始按指定的计数器和更新间隔在图形区域绘制数值图表；如果没有选择“自动更新间隔”，就得用“单步采集”图标来逐个值地观察。v 下面列表中列出了添加在图形中的全部计数器，在其中可以选择当前计数器，可以单击“加亮”图标，使系统监视器以黑
42、色（这是默认背景色）突出显示当前计数器的图形。图形区域和列表之间是一组“数值栏”，显示当前计数器的最新值、平均值、最小值、最大值和图形时间。如果采用曲线图，那么当双击图形中的某条曲线时，列表中这条曲线对应的计数器就被高亮显示出来。单击列表中的一个列名（对象、计数器、范例或计算机），就能够让列表中的信息行按这列值的升序或降序排列。v 5扩展使用v “系统监视器”还允许用户通过编程来扩展使用监视功能。“系统监视器”可以作为支持Visual Basic Automation的ActiveX控件使用，因此，开发人员可以把“系统监视器”控件的功能结合到自己的程序中去。例如，要在Word文档中添加“系统监
43、视器”曲线图，并打印这些曲线图，最简单的方法是将“系统监视器”控件嵌入其中。v【例5.6】在Word文档中添加“系统监视器”曲线图。v(1)在Microsoft Word文档中插入“系统监视器控件”在Microsoft Word 97以上版本中，打开Word文档，确定控件插入的位置。在“视图”菜单上，指向“工具栏”，单击“控件工具箱”。单击“其他控件”图标，选定“System Monitor Control”。这样，一个系统监视器控件被插入到文档中。v(2)该控件此时处于设计模式，可以通过Visual Basic编辑器使用它。注意此控件采用应用程序的环境属性。也就是说，该控件默认采用Word文
44、档的“背景色”、“前景色”和“字体”设置。要更改这些设置或添加计数器，可单击“退出设计模式”图标以退出设计模式。在添加计数器并按自己意愿配置图形后，就可以打印性能数据或保存文档。5.5 Windows XP的系统结构v Windows XP的系统结构融合了分层和客户/服务器两种结构的特点，反映了现代操作系统的主要特征。本节将介绍它的系统模型、总体结构和关键组件。v 5.5.1 系统模型v 1内核模式与用户模式v Windows XP中应用程序与操作系统本身是隔离的。操作系统内核代码运行在特权处理器模式（称为内核模式），可以访问系统数据和硬件；应用程序代码运行在非特权处理器模式（称为用户模式），
45、有限制地访问系统数据，不能直接访问硬件。v 当处于用户模式的程序调用系统服务时，处理器俘获该调用然后将它的环境切换为内核模式。当系统服务完成后，操作系统再将该程序的环境切换回用户模式，并且使它能够继续进行。v 在Windows XP上，尽管应用程序能够快捷地调用内核服务，但不能直接访问操作系统的内核模式的代码和数据，因此操作系统的所有组件都得到了保护。v 2非纯粹的微内核结构v 客户/服务器结构的操作系统与微内核技术密切相关。在纯粹的微内核操作系统中，最基本和最核心的功能组成微内核，其他功能（如存储管理器、进程管理器、I/O管理器等）建立在微内核提供的基本服务集之上，并且作为分开的进程在各自的
46、地址空间上运行。v Windows XP不是一个纯粹的微内核操作系统，它的内核提供了一组精心定义的操作系统原语和机制，在内核基础上构成执行体的较高一层功能，在执行体之上又构成更高一层服务。与执行体等其他部分不同，内核永远驻留内存，其执行是不可被抢占的，并且总是运行在内核模式。它的实现操作系统功能的大部分组件虽然不在内核之中，却共享受内核模式保护的同一内存空间。从这个意义上说，它是一个统一庞大的操作系统。这样的设计是出于对效率的考虑，虽然增大了一个组件使用的数据容易遭受其他组件破坏的风险，但并不意味着它比纯粹的微内核操作系统更易崩溃。v 3面向对象技术的运用v 传统的软件设计大多采用自顶向下和逐
47、步求精的方法，在这种设计中，系统都有一个主程序，起着控制、管理和调度下层模块的作用。但是，操作系统是种特殊的大型系统软件，要设计出具有单一主程序的操作系统十分困难，有人称操作系统是没有“顶”的程序。而面向对象技术认为问题域是由相互之间存在着各种联系的对象构成的，问题的解应该尽量与之相对应，软件设计就是找出并正确描述对象及其联系。用面向对象的观点来考虑，操作系统涉及的事件、资源和进程等都是对象，它们的生成、删除、引用和保护等都可以采用相同或相似的方法。因此，面向对象技术很适用于操作系统的开发。v Windows XP的内核模式组件体现了面向对象设计的基本原则，它们之间通常不会直接进入对方内部，只
48、能通过正式接口传递参数。但是Windows XP不是严格意义上的面向对象的系统。它的很多代码用C语言写成，C语言并不直接支持面向对象的概念，Windows XP中对象的实现只是借用了（不是依赖于）C语言中的面向对象特性。v 4对称式多处理器模型v 支持多处理器模型的操作系统，简称为多处理操作系统。随着计算机硬件价格的迅速下降，计算机硬件配置不断提高，因此，多处理操作系统愈来愈广泛地被实际采用。当计算机系统中具有两个以上的处理器时，多处理操作系统可以使多个进程（或线程）同时分别在处理器上执行，有利于提高处理速度和计算能力。v Windows XP是对称式多处理（SMP）操作系统。在 Window
49、s XP中，操作系统和用户线程可在任一处理器上运行，并且，所有处理器共享同一存储空间。这与非对称式多处理（ASMP）系统不同，在ASMP系统中，操作系统代码在固定的一个处理器上执行，其他处理器只运行用户程序代码。v 多处理操作系统中的资源竞争和其他性能问题比在单处理器系统中复杂得多。为了确保成为成功的多处理操作系统，Windows XP 设计中考虑到了：在任一处理器上和同时在多个处理器上运行操作系统代码的能力；在单个进程内创建多个能够在不同处理器上同时执行的线程；在内核、设备驱动程序和服务器进程中实现细粒度同步，使更多组件在多个处理器上同时运行。v 5.5.2 总体结构v 前面的介绍中已经提到
50、了Windows XP的一些组成成分，例如环境子系统、执行体、内核和设备驱动程序。下面讨论这些成分和其他成分是如何组成一个操作系统的。图5-15给出了Windows XP的结构简图。图中，粗黑横线上方是用户模式进程，下方是内核模式组件。v 1用户模式进程基本类型v 这个结构中有4种基本的用户模式进程：固定的系统支持进程固定的系统支持进程 包括会话管理器（包括会话管理器（Session Manager）和登录）和登录（Logon）等进程，它们不是）等进程，它们不是Windows服务，不是由服务控制管理器服务，不是由服务控制管理器来启动的。来启动的。服务进程服务进程 包括任务调度（包括任务调度（T
