计算机操作系统第十章 UNIX 操作系统

一、 UNIX系统核心的结构
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UNIX 核 心 的 框 图
用户程序 用户级 核心级 捕俘 库函数 SHELL
系统调用接口
文件子系统
高速缓存 字符设备 块设备 设备驱动程序 进程控制 子系统
进程间 通信
调度
存储管理
硬件控制 核心级 硬件级
硬件
二、Unix系统的组成
• UNIX可分为四个层次。最低层是硬件，它 是整个系统的基础；次低层是OS核心；其 次是OS与用户的接口SHELL、编译程序等； 最高层是用户程序。 • 内核：是Unix系统的核心部分，能与硬件 直接交互，常驻内存。
9.1.2 有代表性的其它版本
1. 加州大学伯克利分校的BSD (Berkeley Software Distribution)版本, 主要用于工 程设计和科学计算 2. Microsoft和SCO公司开发的SCO XENIX SCO UNIX 和 OpenServer等, 主要应用 在基于Inter x86体系结构的系统上 3. 开放源代码的Linux, UNIX的体系结构加 MS Windows形式的图形用户界面,主要 应用在基于Inter x86体系结构的系统上
• 采用了成组链接法管理空闲盘块---是空闲表 • 法和空闲链法的产物，提高了查找空闲盘块 的速度，节省了存放盘块号的存储空间。 • 引入了索引结点的概念---在UNIX系统中，把 文件名和文件的说明分开，即分别作为目录 文件和索引结点表中的一个表项，这样既可 提高文件的检索速度，又能减轻通道的I/O压 力。
1970年
1975年 1978年
在PDP-11系列机上(11/20，11/40，11/45) 用汇编开发出UNIX v.1。在此过程中， 机器的硬件逐渐复杂，UNIX所支持的特 征也不断丰富，增加了文字处理程序。 发表UNIX v.6 并广泛扩散到大学和科研 单位, 为后期发展奠定了良好的基础 优化后发布UNIX v.7 --- UNIX的第一个 商业版本 ---- 我国开始研究应用的最早版本
9.1.3 UNIX系统特征
1. 可移植性强 . UNIX操作系统大量代码为C语言编写 . C语言具有跨平台特性 2. 多用户、多任务的分时系统 . 人机间实时交互数据 . 多个用户可同时使用一台主机 . 每个用户可同时执行多个任务 3. 软件复用 . 每个程序模块完成单一的功能 . 程序模块可按需任意组合 . 较高的系统和应用开发效率
7. 多国语言支持 . 支持全世界现有的几十种主要语言 8. 网络和资源共享 . 内部: 多进程结构易于资源共享 . 外部: 支持多种网络协议 9. 系统工具和系统服务 .100多个系统工具（即命令），完成 各种功能 .系统服务用于系统管理和维护
9.1.4 UNIX系统组成
计算机系统有四大资源---处理机、存储器、文件、设备
• 驻留（基本）模块：完成输入/输出、文件、 设备、内存和处理器时钟的管理，常驻内 存。 • 系统工具：通常称为shell。是Unix操作系 统的一部分，是用户与Unix交互的一种接 口。常驻磁盘，在用户登录时即调入内存。
三、进程控制子系统
• 进程控制子系统负责管理处理机、存储器。 它的功能有： • 1、进程控制---应用程序利用系统调用fork创 建一个新进程；利用系统调用exec执行一个 满足条件的进程；利用系统调用exit结束一 个程序的执行。
• 一、用户分类 • 1、超级用户 • 2、普通源自文库户
• 二、职责
9.1.8 用户登录与退出
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9.2 文件管理
第九章 UNIX 操作系统
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9.1 UNIX 系统概述 9.1.1 UNIX 系统的发展
一.发展历史
1965年 由AT&T，MIT和GE联合开发Multics ( Multiplexed Information and Computing Service) 1969年 Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 在PDP7上用汇编语言开发出UNIX
4. 与设备独立的输入/输出操作 . 打印机、终端视为文件 . 输入/输出操作与设备独立 5. 界面方便高效 . 内部: 系统调用丰富高效 . 外部: shell命令灵活方便可编程 . 应用: GUI 清晰直观功能强大 6. 安全机制完善 . 口令、权限、加密等措施完善 . 抗病毒结构 . 误操作的局限和自动恢复功能
1981年
AT&T发布UNIX System III, 完全转向为 社会提供的商品软件 1983年 AT&T发布UNIX System V, 系统功能已 趋于稳定和完善. 此后System V又有一系 列的公布号: 1.0/2.0/2.3/3.5/4.0/4.2 等, 现在 最后版本为 System V Release 4(SVRV)
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主机 Unix 内核 getty Login：
getty
Login：
init
getty
Login：
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boot
产生1号进程init 装入OS内核 执行inittab 硬件检查 初始化各端口 安装rootfs getty 形成0号进程 getty
子
登录
产生子进程
父
对换进程swap
执行命令
退出
9.1.6 用户分类和用户职责
• 2、进程通信 • 3、存储器管理 • 4、进程调度---将满足运行条件的程序（进 程）调入内存，安排一个时间片。
四、文件子系统
• 文件子系统负责文件、设备资源的管理。它的 功能有： • 1、文件管理 • 2、高速缓冲机制---设置多个缓冲区以匹配I/O 的速度。 • 3、设备驱动程序
9.1.5 Uinx操作系统的启动流程
• • UNIX的文件系统的功能很强,又很灵活。
• UNIX文件系统的概述 • 1、特点： • 文件的组织是分树形结构---是倒树形结构。每个 用户可以建立自己的文件系统。 • 文件的物理结构为混合索引式文件结构---文件的 物理结构可能包括多种索引文件结构形式（单级 索引、两级索引和多级索引文件结构形式。这种 物理结构查询速度快、节省存放文件地址所需的 空间。