操作系统补充内容

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1、《操作系统》补充内容Contents:一、主流OS的设计－处理机与存储器管理部分l目前主流OS简介l进程（线程）管理设计：①Unix、Linux②Windows2000/NTl作业管理设计：Unix/Linuxshelll内存管理设计：Unix、Linux、Windows2000/NT二、主流OS设计－设备与文件(磁盘空间)管理部分l设备管理设计：Unix、Linux、Windows2000/NTl文件管理设计：Unix、Linux、Windows2000/NT中国科学技术大学计算机系2004年10月补充内容之一主流OS的设计

2、－处理机与存储器管理部分l目前主流OS简介l进程管理设计：①Unix、Linux②Windows2000/NT和线程模型l作业管理设计：Unix/Linuxshelll内存管理设计：Unix、Linux、Windows2000/NT1．目前主流OS简介1.1Windows系列年份个人操作系统(基于DOS)商业操作系统嵌入式操作系统1985Windows1.0WindowsCE，stinger1990Windows3.01993WindowsNT3.11995Windows95*1996WindowsNT4.01998Windo

3、ws98WindowsCE2000WindowsmeWindows2000(NT5.0)2001WindowsXP注*：Windows3.1及其以前的版本均为16位系统，用DOS管理硬件和文件系统；而Win95是32位，不用从DOS下启动。lWindows2000的特点与总体结构①特点：²支持对称多处理，多线程程序，多个可装卸文件系统(DOSFAT、OS/2HPFS、NTNTFS)；²支持多个API标准(WIN32、OS/2、DOS、POSIX)；²内置网络，分布式计算，互操作性；²安全性C1，C2，C3，C4②NT总体结构图

4、核心态登录进程安全子系统WIN32子系统OS/2子系统WIN32用户OS/2用户POSIX用户POSIX子系统应用程序系统服务用户态对象管理程序安全调用监视程序进程管理程序本地过程调用功能虚拟内存管理程序I/O管理程序：文件系统，缓存，设备驱动程序，网络驱动程序OS内核硬件抽象层（HAL）硬件系统调用层NT执行体注：①保护子系统包括集成子系统(如安全子系统)和环境子系统(如WIN32子系统)；②WIN32子系统最重要（唯一可见）。1.2Unix系列第一版（1971年）第三版（1973年）第七版（1975年）第九版第八版第十版（

5、1989年）SYSTEMⅢ（1982年）SYSTEMⅤ（1983年）SVR2（1984年）SVR3（1987年）1BSD（1978年）2BSD（1978年）3BSD（1979年）4.xBSD（DARPA）4.4BSD（1993年）OSF/1(1989年)DECOSH/1Tru64UNIXSVR4（1989年）IBMAIXSUNSolarisHPUXMash2.5商业版研究版注：①最早有DECPDP10/11上的TOP10-àMIT的ITS—>MULTICS②特殊贡献者：AT&TBellLab的KenThompson,Denni

6、sRitchieBrianKernigham,DennisRitchie和写TheCProgrammingLanguage,倡导KISS:KeepItSimple,Stupid三人获得NobelPrize①1978年微软与SCO合作将UNIX移植到Intel8086，即XENIX系统②统一的编程接口标准IEEEPOSIX（最新版是1990年的POSIX1003.1）l特点与总体结构①特点：多用户多任务，接口不友好，内核结构不易扩充。②总体结构：用户态核心态用户系统调用接口进程控制子系统文件子系统进程管理存储管理文件系统设备管理

7、高速缓存管理设备驱动硬件抽象层硬件1．3Linux系列²1991年芬兰赫尔辛基大学计算机系大学生LinusTorvalds提出。²是Unix的一个克隆（界面相同，但内部实现不同）²产品级：Linux1.0（1993年）－>Linux2.4（2001年初）²特点：①free:免费，自由②出色的稳定性和速度性能③网络功能完善：TCP/IP驱动程序最快④硬件要求低:4MB内存即可，能运行于各种CPU：Alpha、SPARC、PowerPC、MIPS、Intel（Windows只）。2．进程管理设计2．1UNIX进程管理模型2．1．1

8、描述²数据结构：本进程表项，U区，进程区(段)表,系统区表项。²每一进程有一proc结构和user结构，每一进程的user放在自己的用户数据区，共289B。²进程的数据结构图如下：正文段数据段栈段系统区表本进程区表系统区表项进程表procuser本进程表项U区一列为一proc