现代操作系统专题1

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1、课程的组织形式ò以专题的形式、以Win2000/Linux为例讲述现现代操作系统专题代操作系统的相关技术–系统概述–进程、线程、SMP和微内核–存储管理–输入/输出和文件电子科技大学计算机学院–网络管理罗蕾–安全管理课程目的参考资料òWilliamStallings,OperatingSystem：ò理论与实践相结合InternalsandDesignPrinciplesFourthò了解现代操作系统的相关技术EditionòHelenCuster，InsideWindowsNTòMicrosoft:Windows2000Server

2、MCSE培训教材òLinux操作系统内核分析考试形式计算机系统组成ò平常多次作业作为评分依据ò硬件基本构成–处理器：CPUò每个人的作业的内容不能一样，否–主存储器则无效–输入/输出模块–系统总线ò软件构成–系统软件–应用软件–工具软件1现代操作系统特征现代操作系统特征ò促使操作系统发展的硬件因素：ò实验用和商用操作系统使用下列方式设–多处理器的计算机系统：大大提高机器速度计：–高速网络连接–微内核结构–大小品种不断增加的内部、外部存储设备–多线程–多媒体应用–对称多处理–Internet和Web访问–分布式操作系统–客户/服务器计算

3、–面向对象设计微内核结构多线程技术ò巨大内核（monolithickernel)ò把执行一个应用的进程划分成可以同时运行的–操作系统功能由大内核实现，包括：调度、文件系线程统、联网、设备驱动、存储管理等ò线程–大内核一般是作为一个进程实现的，所有元素共享–调度单元，包括：上下文环境和栈中自己的数据相同的地址空间–顺序执行，可中断ò微内核结构（microkernelarchitecture)ò进程–内核基本功能：最基本调度、进程间通信–一个或多个线程和相关系统资源的集合–其他操作系统服务是运行在用户模式下的进程：服务程序–对应一个正在执

4、行的程序的概念–一个应用程序分解成多个线程可降低复杂度、模块–简化实现，提供灵活性，很适合分布式环境性好、并行性对称多处理技术对称多处理技术ò对称多处理（symmetricmultiprocessing,SMP)òSMP操作系统的优势不仅指计算机硬件结构，反映该硬件结构的操作系统行为–性能：并行能力ò对称多处理可定义为具有以下特征的一个独立–高可用性：单处理器的失败并不会使机器停止，系计算机系统：统可继续运行，只是性能有所降低–有多处理器–增量扩展：用户可以通过添加额外的处理器增强系–这些处理器共享同一个主处理器和I/O设备，它们之统

5、的功能间通过通信总线或别的内部连接方案互相连接–可配置：可根据系统要求配置不同价格和性能的产–所有处理器都可执行相同的功能（因此称对称）品2现代主流操作系统现代主流操作系统òUnixòUnix–1965年麻省理工学院（MIT）、美国电报电话公司–第一个值得注意的里程碑是UNIX的第一次实用，（AT&T）的贝尔实验室（Belllabs）和通用电气即为满足BellLabs专利部对正文处理的要求而在公司（GE）开始多用户分时操作系统Multics的开1971年运行在PDP-11上。发工作。–另一个重要的里程碑是用C语言重写了UNIX系统，–

6、1969年Multics开始在GE645计算机系统上运行，但事实上今天所有的UNIX实现版本都是用C语言编写它未能实现原定目标的。–Unix继承了Multics的文件系统的树形结构、SHELL命令语言、面向过程的结构化设计方法和采–Unix系统一直是现代工程工作站的主流操作系统用高级语言编写操作系统的特点。–IEEE成立了POSIX委员基金会专门负责UNIX的标准化工作现代主流操作系统现代Unix系统òUnixò现代Unix内核–在1988年UI（UNIXInternational）和OSF（OpenSoftwareFoundatio

7、n）两大业界集团便开始各自的–增加其他现代操作系统设计特征UNIX标准化–有一个小的核心软件,它以模块化的风格编写–UI以AT&T与Sun为代表，于1989年底推出UNIXSystemVRes4.0，它将BSD4.3与UNIXV.4以前–提供许多操作系统进程所需的功能和服务版本的用户界面统一成称为OpenLook的图形界面–OSF则以DEC、HP和IBM为支柱，也于1990年发表–每个外部圆圈表示相应的功能和以多种方式了基于BSD4.3的OSF/1实现的接口coffa.outelfNFS文件映射现代Unix系统切换FFS设备映射虚拟存

8、储Vnode/vfsò系统V版本4(SVR4)器框架s5fs接口–AT&T和SUN联合开发的SVR4结合SVR3,4.3BSD,RFS匿名映射MSXenixSystemV和SUNOS的特点公共设施–完全重写系统V的内核分