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操作系统与文件系统

操作系统负责统一协调硬件与软件之间的通信;文件系统决定了数据在硬盘上如何存储和读取。操作系统建立在文件系统上


操作系统

操作系统(Operating System / OS)是运行在硬件之上,管理所有软件和资源的核心程序。操作系统本身也是软件,从某些角度上来讲和其他软件没区别

日常常见操作系统:

操作系统常见场景特点
Windows 11/10大部分个人电脑兼容性强
macOSMacBook、Mac mini好看,稳定
Linux服务器、嵌入式、个人电脑开源免费,高定制
Android/iOS手机、平板移动端

Note

本文中的操作系统默认为 Windows,且只对 Windows 做稍微详细的介绍

Windows 版本

目前主流 Win 版本:

版本发布年份
Windows 72009
Windows 102015
Windows 112021

目前最新的 Win11 子版本为 26H2(2026年7月25日)

Tip

Win + R 输入 winver 回车,可以快速查看当前 Windows 的版本号和内部版本信息。 同样的输入 msinfo32 可以获取更多系统、硬件信息

32 位与 64 位

操作系统软件和普通软件都可以分为 32 位与 64 位

老机器或早期系统,只能运行 32 位程序,且内存上限为 4 GB,现在几乎所有电脑出厂都是 64 位 Windows,可以运行 32 位和 64 位的程序

除非是真的很老的电脑,不用担心这个问题。如果在装软件的时候有提供 32 位与 64 位的版本,直接选 64 位就可以了,64 位的软件性能更好

当然这里说的都是以 x86 和 x86-64 架构为基础的,除此之外还有 ARM 架构, RISC 架构等等,还有许多细节可以区分,本文就不介绍了

举一个具体例子:

对于这个绿色软件,末尾的 x86x64arm64ec 分别代表了 32 位软件、64 位软件、ARM 64 位软件

Tip

按照规范,64 位安装型软件1应该安装在 Program Files 文件夹中,32 位安装型软件应该安装在 Program Files (x86) 文件夹中,64 位 Win 系统中对应的 32 位兼容资源存放在 C:\Windows\SysWOW64

Tip

更深的知识:上面提到的架构都是指令集架构,其实 x86 和 x64 是不同的架构,在这里便于理解表达为 32 位和 64 位

普遍来讲 x86 表示的是 Intel 发布的 32 位架构,x64 或 x86-64 表示的是 AMD 发布的 64 位架构

如果你在某些地方看到了 x96 这种神奇的架构,那其实是 64 + 32 = 96 也就是同时普遍的 64 位且兼容 32 位,例如 x64dbg 的通用版本命名就是 x96dbg.exe。但这并不是一个表述,只是一种“梗”


文件系统

文件系统是操作系统管理磁盘数据的规则,决定了文件在物理层面是如何存放的,不同文件系统格式之间是不互通的

常见的文件系统格式:

格式常见用途单文件大小上限操作系统支持
NTFSWindows 卷理论无上限Windows 原生;macOS 只读;Linux 最新内核原生可读写
FAT32U 盘、老设备兼容4 GBWindows / macOS / Linux 均支持
exFATU 盘理论无上限Windows / macOS / Linux 均支持
ext4Linux 卷理论无上限Linux 原生;Windows 需额外工具
APFSmacOS 卷理论无上限苹果设备原生;Windows 基本不支持

U 盘首选 exFAT 而不是 FAT32,只在 BIOS Flash 等特殊情况下使用 FAT32

格式化卷

这里仅介绍使用 Win 自带工具的最简方法

  • 格式化现有硬盘
    1. 打开“此电脑“,右键需要格式化的卷 → 选择格式化
    2. 选择目标文件系统,分配单元大小保持默认,卷标可以自己修改
    3. 勾选快速格式化,点击开始
    4. 完成格式化
  • 格式化全新硬盘
    1. 打开磁盘管理,可以使用快捷键 Win + X + K
    2. 右键需要创建卷的硬盘,新建简单卷
    3. 选择目标文件系统,卷标可以自己修改,其他设置都保持默认
    4. 完成创建

Tip

“快速格式化“就如其字面意思一样,是快速的格式化,仅仅重构文件系统元数据,具体文件在短时间不写入数据的情况下可以恢复;如果不勾选快速格式化,会重建文件系统、扫描坏扇区、用零覆盖全部数据区,消耗时间较长,如果是固态硬盘也会增加更多的写入量,平时使用快速格式化即可

由于我手边没有多于的硬盘没法演示格式化全新硬盘

磁盘分区与盘符

Windows 中,每个磁盘分区都会被分配一个盘符(如 C:、D:、E:)。C 盘是 Windows 的系统盘,系统文件都在这里,默认情况下软件也会安装到这个盘,缓存也会放在这个盘,默认情况下页面文件也会放在 C 盘。

Warning

页面文件对于 Win 是不可缺少的!!!不要相信网络上“物理内存足够多就可以关闭页面文件”的荒唐理论!!!

盘符和硬件硬盘并不是固定映射!!!

所有软件的默认缓存、配置存放文件都是在 C 盘,不要认为软件装在 D 盘软件就不会往 C 盘写入文件了!!!这是很正常的思维,因为只有 C 盘是唯一确定肯定存在的盘,所以许多程序的默认工作空间都是 C 盘

对于要不要分盘,分盘的话每个盘分多少,没有答案。按照自己的习惯设置,我个人倾向于在总空间足够的情况下 C 盘在 200GB - 300GB 为宜,其他的按照自己的情况来。

Tip

一些计算机老资历可能倾向于分很多区,这在现代是没有必要的,原因如下

硬盘分区在现代的主要作用是隔离文件系统,让一个硬盘上可以存在多种文件系统。 如果你仍在使用 HDD(机械硬盘),分区能让你更好的管理各个部分的读写性能,越靠前的分区在物理层面上越靠近盘片外围,根据小学三年级学习过的物理知识,易知在同一转速下,盘片上越靠外的质点线速度越大,同一时间能被磁头读取的次数也越多,理论读写性能越强。这也是为什么以前电脑分这么多区的原因,只是便于管理性能罢了,至于对文件进行分类,文件夹就能做到。现在的笔记本硬盘都是固态硬盘,分很多区没什么意义


文件路径

Windows 中用反斜杠 \ 分隔路径(其实使用正斜杠也行,会自动转换的),例如:

C:\Users\username\Documents\report.docx

macOS 和 Linux 用正斜杠 / 分隔:

/home/username/Documents/report.docx

Win 中的常用特殊路径:

路径符号含义
C:\Users\%USERNAME%当前用户的主目录(默认情况下桌面、文档、下载都在此文件夹中)
%APPDATA%应用程序数据目录(许多软件的配置文件在这)
%TEMP%系统临时文件目录

Tip

在文件资源管理器的地址栏直接输入 %APPDATA%%TEMP% 回车,可以快速跳转到对应目录,输入本地账户的账户名也可以直接跳转到用户目录


隐藏文件与文件扩展名

Windows 默认不显示文件扩展名和系统隐藏文件,电脑小白注意甄别。 比如下载了一个“PDF“,其实是 report.pdf.exe 的可执行程序

开启文件扩展名显示

  1. 打开文件资源管理器
  2. 点击顶部菜单查看
  3. 勾选文件扩展名(Windows 11 在“显示“子菜单中)

显示隐藏文件

同上

Warning

系统隐藏文件不要随意删改,误删可能导致系统无法正常运行。


回收站与永久删除

  • Delete 键删除的文件会进入回收站,可以还原
  • Shift + Delete绕过回收站,直接永久删除,无法通过回收站还原

Warning

谨慎使用 Shift + Delete!!!给自己留一条后路!


常见问题

U 盘插上后电脑没反应

  1. 换一个 USB 接口试试
  2. 打开磁盘管理,看 U 盘有没有出现但没有盘符
  3. 如果出现了但没盘符,右键分区,更改驱动器号和路径 ,分配一个字母;如果没发现 U 盘,大概率是挂了;如果磁盘管理卡住了,换一个接口,重启试试,如果还是不行,大概率是挂了

文件或目录损坏且无法读取

可能是文件系统出错,可以尝试修复:

Important

此方法可能会使文件彻底损坏,这个方法修复的是文件系统本身而不是文件!!!物理上损坏的文件是救不回来的

  • 右键出问题的磁盘,属性,工具,检查

  • 或者用管理员权限打开命令提示符,输入:

    chkdsk D: /f /r
    

    其中 D: 替换为出问题的盘符,/f 修复错误,/r 扫描坏扇区。

C 盘满了

C 盘空间不足会导致系统变慢,常见清理方式:

原因解决方式
系统更新残留文件搜索打开磁盘清理,勾选“以前的 Windows 安装“
临时文件积累Win + R 输入 %TEMP%,全选删除
软件默认装到 C 盘装软件时手动更改安装路径到 D 盘
个人文件堆积清理下载文件夹中不需要的文件,清理 QQ 微信等软件接收的不需要文件,将 QQ 微信的聊天记录文件进行迁移
休眠文件(hiberfil.sys)管理员命令提示符运行 powercfg -h off(关闭休眠,会使快速启动失效,笔记本会减少一点外出续航)
页面文件(pagefile.sys)可迁移到 D 盘,但不建议新手操作,不要关掉!!!

Tip

这里只是列举一些简单的不需要额外工具的方式,更具体的操作和方法见磁盘清理与释放空间章节


  1. 安装型软件即需要安装后再使用的软件,解压就能用的软件可以叫做绿色软件,不是安装型软件