第8章UNIX操作系统 UNIX操作系统从一个非常简单的操作系统发展成为性能先进、功能强大、使用广泛的操 作系统,并成为事实上的多用户、多任务操作系统标准。 8.1内容辅导 8.1.1UNIX操作系统概述 1.UN1X系统的特点 NIX系统的特点如下: (1)UNIX是一个多用户、多任务的操作系统,每个用户都可同时执行多个进程,系统中 的进程数目在逻辑上不受限制。 (2)提供了精选的、丰富的系统功能,其中许多功能在实现思想上有其独到之处,且是高 效的。 (3)该系统用高级语言编写,使系统具有易读、易懂、易修改、易移植等一系列优点, 且系绕代码十分紧凑 (4)提供了良好的用户界面。该系统提供一种命令程序设计语言 SHELL作为用户界面 同时提供了系统调用作为用户程序与系统的接口。这些界面既能为用户提供各种服务,又相当 简洁。 (5)在UNIX系统中使用了树型结构的文件系统,它具有良好的安全性、保密性和可维护 性,在文件系统的实现方法上,也有较多创新。 (6)系统提供了多种通信机制,以满足各种进程通信的需要。 ⑦)在存储管理上,为提高内存利用率,提供了进程对换存储管理方式和请求调页的存储 管理方式,以实现虚拟存储器 2.UNX系统核心体系结构 整个UNIX系统可分成两大部分。第一部分是由用户程序和系统提供的服务构成的所谓核 外程序,形成了良好的系统环境:第二部分是操作系统,又称为核心,其中两个最主要的部分是 文件子系统和进程控制子系统。 用户程序可以通过高级语言的程序库或低级语言的直接系统调用进入核心。核心中的进 程控制子系统负责进程同步、进程间通信、进程调度和存储管理。文件子系统管理文件,包括 分配文件存储空间、控制对文件的存取以及为用户检索数据。文件子系统通过一个缓冲机制 同设备驱动部分交互作用。设备管理、进程管理及存储管理通过硬件控制接口与硬件交互作 用 8.1.2UNIX的进程 在INIX系统中,采用了段页式存储管理《在UNIX中将段称为区〉方式,因此一个进程实 体由若干个区组成,包括程序区、数据区、核区等。每个区又可分为若干页 1.进程的描述 在 UNIX System V中,将PCB分成进程表项和U区。除进程表项和U区外,管理进程的数 据结构还有本进程区表和系统区表 (1)进程表项 进程表项中的每个表目主要包含以下信息:标识进程状态的状态域:用户标识号,简称 UID或用户⑩D:进程标识号,简称PI或进程P:存储区位置和长度:调度参数(包括优先数 等);软中断信号域;各种计时域:指向U区的指针:事件描述域第 8 章 UNIX 操作系统 UNIX 操作系统从一个非常简单的操作系统发展成为性能先进、功能强大、使用广泛的操 作系统,并成为事实上的多用户、多任务操作系统标准。 8.1 内容辅导 8.1.1 UNIX 操作系统概述 1.UNlX 系统的特点 UNIX 系统的特点如下： （1）UNIX 是一个多用户、多任务的操作系统,每个用户都可同时执行多个进程,系统中 的进程数目在逻辑上不受限制。 （2）提供了精选的、丰富的系统功能,其中许多功能在实现思想上有其独到之处,且是高 效的。 （3）该系统用高级语言编写,使系统具有易读、易懂、易修改、易移植等一系列优点, 且系绕代码十分紧凑。 （4）提供了良好的用户界面。该系统提供一种命令程序设计语言 SHELL 作为用户界面; 同时提供了系统调用作为用户程序与系统的接口。这些界面既能为用户提供各种服务,又相当 简洁。 （5）在 UNIX 系统中使用了树型结构的文件系统,它具有良好的安全性、保密性和可维护 性,在文件系统的实现方法上,也有较多创新。 （6）系统提供了多种通信机制,以满足各种进程通信的需要。 （7）在存储管理上,为提高内存利用率,提供了进程对换存储管理方式和请求调页的存储 管理方式,以实现虚拟存储器。 2.UNlX 系统核心体系结构 整个 UNIX 系统可分成两大部分。第一部分是由用户程序和系统提供的服务构成的所谓核 外程序,形成了良好的系统环境:第二部分是操作系统,又称为核心,其中两个最主要的部分是 文件子系统和进程控制子系统。 用户程序可以通过高级语言的程序库或低级语言的直接系统调用进入核心。核心中的进 程控制子系统负责进程同步、进程间通信、进程调度和存储管理。文件子系统管理文件,包括 分配文件存储空间、控制对文件的存取以及为用户检索数据。文件子系统通过一个缓冲机制 同设备驱动部分交互作用。设备管理、进程管理及存储管理通过硬件控制接口与硬件交互作 用。 8.1.2 UNIX 的进程 在 UNIX 系统中,采用了段页式存储管理〈在 UNIX 中将段称为区〉方式,因此一个进程实 体由若干个区组成,包括程序区、数据区、核区等。每个区又可分为若干页。 1.进程的描述 在 UNIX System V 中,将 PCB 分成进程表项和 U 区。除进程表项和 U 区外,管理进程的数 据结构还有本进程区表和系统区表。 （1）进程表项 进程表项中的每个表目主要包含以下信息:标识进程状态的状态域；用户标识号,简称 UID 或用户 ID；进程标识号,简称 PID 或进程 P；存储区位置和长度；调度参数（包括优先数 等）；软中断信号域；各种计时域；指向 U 区的指针；事件描述域