Unix操作系统介绍

UNIX操作系统简介

UNIX发展过程

UNIX系统是美国麻省理工学院(MIT)在1965年开发的分时操作系统

Multics(Multiplexed Information and Computing Service System)的基础上不断演

变而来的，它原是MIT和贝尔实验室等为美国国防部研制的。贝尔实验室的系统程序设计人员汤普逊(Thompson)和里奇(Ritchie)于1969年在 PDP—7计算机上成功地开发了16位微机操作系统。该系统继承了 Multics系统的树形结构、Shel1命令语言和面向过程的结构化设计方法，以及采用高级语言编写操作系统等特点，同时，又摈弃了它的许多不足之处。为了表示它与 Multics 既继承又

背叛的关系，该系统命名为UNIX，UNIX中的 UNI正好与 Multi相对照，表示UNIX系统不像 Multics系统那样庞大和复杂，而 X则是 cs的谐音。

由于当时美国政府禁止AT&T经营计算机业务，所以在整个七十年代，UNIX 没能作为商品进入市场，而主要是提供给学校和科研机构等非赢利单位使用。 1972年， UNIX系统开始移植到 PDP-l l系列机上运行，在1979年，贝尔实验

室又将其移植到类似于 IBM370的32位机上运行，并公布了得到西部电气公司正式承认的 UNIX第七版。在1980年又公布了为 VAX-l l/780计算机编写的操作系统 UNIX32V。在此基础上，加里福尼亚大学伯克利分校同年发表了 VAX-l l型机用的 BSD4.0和 BSD4.1版本。1982年，贝尔实验室又相继公布了 UNIX systems III的3.0、4.0和5.0等版本。它们是对 UNIX32V的改进，但却不同于BSD4.0和 BSD4.1版本。从此， UNIX系统走上了以 AT＆T和伯克利分校二者为主的开发道路。例如，1983年 AT＆T推出了 UNIX systems V和几种微处理机上的 UNIX操作系统。而伯克利分校公布了 BSD4.2版本。在1986年，UNIX systems V又发展为它的改进版 Res2.1和Res3.0，而 BSD4.2又升级为BSD4.3。

在这种背景下，美国 IEEE组织成立了 POSIX委员会专门进行UNIX的标准化方面的工作。此外，在1988年以 AT＆T和 Sun Micro system等公司为代表的UI(UNIX International)和以 DEC、 IBM等公司为代表的 OSF(Open Software Foundation)组织也开始了这种标准化工作。它们对 UNIX的开发工作虽不一样，但它们定义出了 UNIX的统一标准，即可以运行UNIX应用软件的操作系统就是 UNIX。从而统一UNIX系统的关键就变成是否能提供一个标准的用户界面，而不在于其系统内部是如何实现的了。

UNIX的特点

UNIX系统之所以得到如此广泛地应用，是与其特点分不开的。其主要特点表现在：

1. 多用户的分时操作系统，即不同的用户分别在不同的终端上，进行交互式地操作，就好像各自单独占用主机一样。

2. 可移植性好。硬件的发展是极为迅速的，迫使依赖于硬件的基础软件特别是操作系统不断地进行相应的更新。由于UNIX几乎全部是用可移植性很好的C语言编写的，其内核极小，模块结构化，各模块可以单独编译。所以，一旦硬件环境发生变化，只要对内核中有关的模块作修改，编译后与其它模块装配在一起，即可构成一个新的内核，而内核上层完全可以不动。

3. 可靠性强。经过十几年的考验，UNIX系统是一个成熟而且比较可靠的系统。在应用软件出错的情况下，虽然性能会有所下降，但工作仍能可靠进行。

4. 开放式系统，即 UNIX具有统一的用户界面，使得 UNIX用户的应用程序可在不同环境下运行。此外，其核心程序和系统的支持软件大多都用 C语言编写。

5. 它向用户提供了两种友好的用户界面。其一是程序级的界面，即系统调用，使用户能充分利用 UNIX系统的功能，它是程序员的编程接口，编程人员可以直接使用这些标准的实用子程序，例如，对有关设备管理的系统调用read、 write，便可对指定设备进行读写，而 open和close就可打开和关闭指定的设备，对文件系统的调用除 read、 write、 close、 open外，还有创建

( create)，删除(unlink)、执行(execl)、控制(fncte)、加锁(flock)、文件状态获取(stat)和安装文件(mount)等。其二是操作级的界面，即命令，它直接面向普通的最终用户，为用户提供交互式功能。程序员可用编程的高级语言直接调用它们，大大减少编程难度和设计时间。可以说，UNIX在这一方面，同时满足了两类用户的需求。

6.具有可装卸的树型分层结构文件系统。该文件系统具有使用方便，检索简单等特点。

7.将所有外部设备都当作文件看待，分别赋予它们对应的文件名，用户可以像使用文件那样使用任一设备，而不必了解该设备的内部特性，这既简化了系统设计又方便了用户的使用。

UNIX的结构

UNIX系统结构可分为三层。如图3.1.1所示。

最内层是 UNIX操作系统核心,它直接依附于硬件层之上，包括文件控制系统和进程控制系统两大部分。这两部分的实现因厂家和版本而异，其程序量大多在几千行到几万行左右。

最外层是用户程序，包括许多应用软件及一些操作系统工具。

中间层则是 Shel1命令解释程序、实用程序、库函数等。该层中的 Shel1解释程序是用户和 UNIX操作系统的操作界面，它相当于DOS系统中的。

SHELL分类

Shell 可以看作是UNIX系统为用户提供的命令解释程序。在 UNIX看来，Shell是用户登录之后 UNIX运行的第一个程序。shell本身就是一个计算机程序，用C语言编写，为协助用户与操作系统之间通讯而设计，管理用户与核心(Kernel）之间对话(因为核心运行在计算机的内部，它不直接与用户打交道)，并把操作系统指令换成机器代码。PC用户常用的DOS与此类似，DOS中所有的命令都由解释执行，这儿就相当于UNIX系统中的shell。

除了命令解释器的功能外， shell还是一种强有力的程序设计语言，它具有变量、条件和循环结构等程序设计的基本元素，同时它还提供可剪裁的用户环境以及重定向、管道线等有效而简洁的技术。

现在流行的 Shell有两种类型：即 Bourne Shell(以下简称为B Shell)和 C Shell。要识别所用的 Shell是什么类型，那是比较容易的事情。如果用户登录之后 UNIX显示提示符为$，那么所使用的是B Shell。若显示为％提示符，则为 C Shell。一般来说 Systenl V类的系统总是使用 B Shell，近来由于所有的UNIX版本具有两种 Shell，因此使用哪一种Shell,则由系统管理员来确定。

1. B Shell

它是使用较广泛的 UNIX Shell，它以 Steve Bourne的名字命名，是 Shel1最早的开发者。B Shell用于所有的 UNIX系统中，用$作为提示符，在提示符之后可以输入命令或回车键。几乎所有的 UNIX实现都将B shell作为它们的标准配置的一部分。 B she11比C shell都要小，但执行效率却比C shell高。同时，它不像其他C shell那么复杂，但交互性方面比 C she11差。像所有的UNIX程序一样， B Shell本身也是一个程序，它的名字是 Sh。

原始的 B Shell有几个版本，最著名的是 Bourne Again Shell(也称为 bash)。由于它是免费的，所以不少地方都使用它。

2. C Shell

C Shel1并不是由一个叫 C的人写的，它是由 Bill Joe于1983年写成，是标准BSD（Berkeley System Distribution）命令解释。随着 UNIX系统标准