计算机技术及其应用.ppt

主讲：毕宏彦,计算机技术及其应用,本讲内容,磁盘的文件系统微机的输入输出设备微机基本输入输出系统BIOS操作系统OPERATION SYSTEM,本讲内容,磁盘的文件系统微机的输入输出设备微机基本输入输出系统BIOS操作系统OPERATION SYSTEM,硬盘文件管理系统：有三种文件系统 FAT32、NTFS、exFAT,FAT(文件分配表)，全称：File Allocation Table,在推出FAT32文件系统之前，通常PC机使用的文件系统是FAT16。像基于MS-DOS，Win 95等系统都采用了FAT16文件系统。在Win 9X下，FAT16支持的分区最大为2GB。我们知道计算机将信息保存在硬盘上称为“簇”的区域内。使用的簇越小，保存信息的效率就越高。在FAT16的情况下，分区越大簇就相应的要增大，存储效率就越低，势必造成存储空间的浪费。并且随着计算机硬件和应用的不断提高，FAT16文件系统已不能很好地适应系统的要求。在这种情况下，推出了增强的文件系统FAT32。,硬盘文件管理系统：有三种文件系统 FAT32、NTFS、exFAT,FAT32特点,1.同FAT16相比FAT32最大的优点是可以支持的磁盘大小达到2TB（2047GB），但是不能支持小于512MB的分区。基于FAT32的Win 2000可以支持分区最大为32GB；而基于 FAT16的Win 2000支持的分区最大为4GB。2.由于采用了更小的簇，FAT32文件系统可以更有效率地保存信息。如两个分区大小都为2GB，一个分区采用了FAT16文件系统，另一个分区采用了FAT32文件系统。采用FAT16的分区的簇大小为32KB，而FAT32分区的簇只有4KB的大小。这样FAT32就比FAT16的存储效率要高很多，通常情况下可以提高15%。3.FAT32文件系统可以重新定位根目录和使用FAT的备份副本。另外FAT32分区的启动记录被包含在一个含有关键数据的结构中，减少了计算机系统崩溃的可能性。,硬盘文件管理系统：有三种文件系统 FAT32、NTFS、exFAT,NTFS,NTFS文件系统是一个基于安全性的文件系统，是Windows NT所采用的独特的文件系统结构，它是建立在保护文件和目录数据基础上，同时照顾节省存储资源、减少磁盘占用量的一种先进的文件系统。使用非常广泛的Windows NT 4.0采用的就是NTFS 4.0文件系统，相信它所带来的强大的系统安全性一定给广大用户留下了深刻的印象。Win 2000采用了更新版本的NTFS文件系统NTFS 5.0，它的推出使得用户不但可以像Win 9X那样方便快捷地操作和管理计算机，同时也可享受到NTFS所带来的系统安全性。,硬盘文件管理系统：有三种文件系统 FAT32、NTFS、exFAT,NTFS,1.NTFS可以支持的分区(如果采用动态磁盘则称为卷)大小可以达到2TB。而Win 2000中的FAT32支持分区的大小最大为32GB。2.NTFS是一个可恢复的文件系统。在NTFS分区上用户很少需要运行磁盘修复程序。NTFS通过使用标准的事物处理日志和恢复技术来保证分区的一致性。发生系统失败事件时，NTFS使用日志文件和检查点信息自动恢复文件系统的一致性。3.NTFS支持对分区、文件夹和文件的压缩。任何基于Windows的应用程序对NTFS分区上的压缩文件进行读写时不需要事先由其他程序进行解压缩，当对文件进行读取时,文件将自动进行解压缩；文件关闭或保存时会自动对文件进行压缩。4.NTFS采用了更小的簇,可以更有效率地管理磁盘空间。在Win 2000的FAT32文件系统的情况下,分区大小在2GB8GB时簇的大小为4KB；分区大小在8GB16GB时簇的大小为8KB；分区大小在16GB32GB时,簇的大小则达到了16KB。而Win 2000的NTFS文件系统，当分区的大小在2GB以下时,簇的大小都比相应的FAT32簇小;当分区的大小在2GB以上时(2GB2TB),簇的大小都为4KB。相比之下，NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盘空间，最大限度地避免了磁盘空间的浪费。,硬盘文件管理系统：有三种文件系统 FAT32、NTFS、exFAT,NTFS,5.在NTFS分区上,可以为共享资源、文件夹以及文件设置访问许可权限。许可的设置包括两方面的内容：一是允许哪些组或用户对文件夹、文件和共享资源进行访问；二是获得访问许可的组或用户可以进行什么级别的访问。访问许可权限的设置不但适用于本地计算机的用户,同样也应用于通过网络的共享文件夹对文件进行访问的网络用户。与FAT32文件系统下对文件夹或文件进行访问相比，安全性要高得多。另外,在采用NTFS格式的Win 2000中,应用审核策略可以对文件夹、文件以及活动目录对象进行审核，审核结果记录在安全日志中，通过安全日志就可以查看哪些组或用户对文件夹、文件或活动目录对象进行了什么级别的操作，从而发现系统可能面临的非法访问,通过采取相应的措施，将这种安全隐患减到最低。这些在FAT32文件系统下,是不能实现的。6.在Win 2000的NTFS文件系统下可以进行磁盘配额管理。磁盘配额就是管理员可以为用户所能使用的磁盘空间进行配额限制，每一用户只能使用最大配额范围内的磁盘空间。设置磁盘配额后，可以对每一个用户的磁盘使用情况进行跟踪和控制，通过监测可以标识出超过配额报警阈值和配额限制的用户，从而采取相应的措施。磁盘配额管理功能的提供，使得管理员可以方便合理地为用户分配存储资源，避免由于磁盘空间使用的失控可能造成的系统崩溃，提高了系统的安全性。7.NTFS使用一个“变更”日志来跟踪记录文件所发生的变更。,exFAT用于闪存类移动存储设备，不整理文件，没有不停地擦写盘，对闪存类移动U盘有好处，可以大大减少擦写次数，延长使用寿命。,硬盘文件管理系统：有三种文件系统 FAT32、NTFS、exFAT,exFAT,对于大硬盘，NTFS性能最好，自动进行写检测和文件整理，适用文件大。适用于WINXP下的所有大硬盘。exFAT用于闪存类移动存储设备。FAT32格式比较老旧，有诸多缺点，比如数据安全性低(无日志、无权限设置分区格式)、容易产生磁盘碎片、单个分区容量必须32GB、单个文件必须4GB等等。现在一般只在移动存储设备上用。,三种硬盘文件管理系统文件系统 FAT32、NTFS、exFAT总结,直接转换：可以点击屏幕左下角“开始”，找到运行，在其中输入：cmd，确定，打开“命令提示符”。在命令提示符下输入：convert X:/FS:NTFS（其中X是盘符）。回车执行后，重新启动电脑，进入系统以后，再查看磁盘属性就已经是NTFS格式了。,在不删除文件、不格式化硬盘情况下，怎样转换硬盘的文件系统？,用直接转换的方式不仅缓慢，而且是很危险的因为在每一个步骤里，转换的工具程序都要先读取扇区信息、拷贝到临时目录、转化格式再从临时目录读数据重新写入转换好的空间，再校验这样的操作其实和低级格式化硬盘或是刷新主板的BIOS差不多危险，一旦发生掉电或是瞬间的数据量过大传输溢出缓冲区导致的死机，重新开机后可能就会丢失分区的所有信息，或是破坏引导区数据甚至是损坏硬盘。,解决方法：如果硬盘其他分区有足够的空间，用拷贝后删除文件再转化的方法，会事半功倍。具体的操作就是先在其他分区建立一个目录，然后转到你的NTFS分区，选定全部文件，用复制粘贴的方法进行转移数据。然后把NTFS分区的数据清空，再进行转化格式就快很多，也安全得多了；从FAT的格式转换到NTFS也是一样道理。这种拷贝，比直接转换分区格式读读写写、又校验数据的那种繁琐过程快很多，可以在转换完成后，把数据拷贝回该分区。,在不删除文件不格式化硬盘情况下，怎样转换硬盘的文件系统？,本讲内容,磁盘的文件系统微机的输入输出设备微机基本输入输出系统BIOS操作系统OPERATION SYSTEM,微机的输入输出设备,输入设备输入设备主要有数字输入设备、图形图像输入设备等。数字输入设备向计算机输入数字信号。计算机键盘就是典型的数字输入设备。计算机键盘由机械部分和电子线路部分组成，通过串行接口与计算机连接，向CPU送入按键的编码。键盘由机械和电路两部分组成。从机械结构看，每个键都是由小弹簧或有弹性的橡胶模支撑，键按下去后会使键底部的镀金导电膜与其下面两根互相嵌入又互不导电的金属线接触，从而使两根金属线在此连通，产生一个键盘编码信号，松手之后，键自动弹起，使键下面两根金属线又互不导通。因此，按键相当于一个机械开关，用于接通键下面的两根导线。键盘电路是由行电路和列电路组成，某键被按下时，该键所在的行和列电路就有按键信号产生，从而在众多的键线路中可识别出按下的键。键盘内有一个专用CPU，采用行扫描法，将行线与列线的信号进行编码，再以串行方式将该编码传送给主机的CPU。敲击按键时，在按下和松开的时候，键会在接通和断开的位置之间跳动几下才会稳定下来，如果在这种不稳定的时刻读取键值，可能会得到错误的键值，通常在扫描检测到有键按下时，采用延时读取的方法，避开键抖动的时间，在键状态稳定后读取键值。,图形输入设备是将与计算机屏幕相对应的光电信号输入给计算机。如鼠标器、图形板、光笔等。图像输入设备是将图像信号转换为数字后，再输入给计算机。如扫描仪、传真机、摄像机、数字相机等。条形码阅读器也是一种输入设备，它将条形码阅读后转换的数码传输给计算机。,微机的输入输出设备,输出设备输出设备主要指显示器、打印机、绘图仪、音响设备等。显示器 用于显示字符、图形、图像。主要有阴极射线管CRT显示器和液晶LCD显示器。而且主要是彩色显示器。黑白显示器已经不大使用。目前液晶显示器已经成为微机的主流显示器。打印机用于打印文字和图形图像，有针式、喷墨、激光三种类型的打印机。其与计算机的连接，有并行和串行两种。并行连接可将数据按照8位一次并行传输给打印机，传输速度较快。但每位占用一根数据线，需要的传输线根数比较多。串行数据传输有几种形式，有通过串行通信口COM1、COM2传输的，也有通过USB串行通信总线传输的，也有通过红外接口传输的。绘图仪用于绘制各种图件。音响设备 喇叭、蜂鸣器等。,微机的输入输出设备,本讲内容,微机的输入输出设备微机基本输入输出系统BIOS操作系统OPERATION SYSTEM,微机基本输入输出系统BIOS,对PC机的结构组成与功能进行系统分析可知，PC机有互相联系又各自独立的5个基本部件硬件、基本输入输出系统BIOS、操作系统OS、应用程序、用户程序。有人将其称之为PC机的分层结构，其结构见图1.4-1。硬件BIOSOS应用程序用户图1.4-1 PC计算机的层次结构计算机CPU同外部设备的数据传递依靠输入输出系统，因此输入输出系统是计算机的重要组成部分。计算机的基本输入输出系统BIOS，在计算机系统中起着非常重要的作用。BIOS，完整地说是ROMBIOS，是只读存储器基本输入/输出系统的简写。它实际上是被固化到计算机中的一组程序，放在一组只读存储器中，它为计算机提供最基本、最直接的硬件控制。其功能是上电自检、开机引导、基本外设I/O和系统的CMOS设置。CMOS是一种低功耗的可读写RAM芯片（存储器），靠电池供电，用于保存系统日期、时间及各种硬件参数，并可通过BIOS设置对其中的参数进行修改。负责解决硬件的即时需求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。,本讲内容,磁盘的文件系统微机的输入输出设备微机基本输入输出系统BIOS操作系统OPERATION SYSTEM,操作系统：Windows OS,这就是Microsoft公司于2002年推出并还在改进中的Windows XP系列OS。2003年以来，Windows XP取代以前的版本，成为PC机的主流OS。微软公司近年来推出的又一款新的操作系统WINDOWS VISTA，除了具有Windows2003的所有功能外，还针对主板多处理器设计，提升了对多处理器、大硬盘的管理能力，提高了系统的整体性能。,嵌入式操作系统,嵌入式操作系统经历了多年发展，出现了诸多可用的操作系统，如Integrated System Incorporation(ISI)的PSOS、IMG的VxWorks、QNX公司的QNX 等，Palm OS，WinCE，嵌入式Linux，Lynx，c/OS、Nucleux，以及国内的Hopen、DeltaOS等嵌入式操作系统。相关的整个嵌入式开发工具(包括仿真器、逻辑分析仪、软件编译器和调试器)也得到了长足的发展，进一步推动了嵌入式系统的发展和自动化技术的进步。,本讲内容,磁盘的文件系统微机的输入输出设备微机基本输入输出系统BIOS操作系统OPERATION SYSTEM,