吉林大学操作系统课件 第十二章 UNIX操作系统1讲解.pptVIP

第十二章 UNIX操作系统 历史回顾(Historical Perspective) 系统结构(System Structure) 进程管理(Process Management) 存储管理(Memory Management) 文件系统(File System) 设备管理(Device Management) 系统调用(System Calls) 外壳语言(Shell) 12.1 历史回顾 1969年由美国Bell实验室的两名程序员K.Thompson和 D.M.Ritchie设计 ; 最初该系统是采用汇编语言编写的 . incorporated features of other operating systems, especially MULTICS. 后来二人专门为UNIX设计了C语言,并用它重新改写了UNIX中的大部分源代码, 形成第三版 . 12.1 历史回顾 在70年代初期, UNIX在Bell实验室及许多大学中获得了广泛的应用, 这也促进了UNIX系统的进一步发展 . 1973年推出第五版 1976年推出第六版 1978年第七版正式发行 . 由于UNIX结构良好,并被迅速地移植到Interdata 8/32及VAX等机器上 12.2系统结构 外壳部分 外壳部分运行命令解释程序, 读入、解释并处理终端用户键入的命令. 将命令解释程序由操作系统核心中分离出来的好处在于: 缩减操作系统内核的规模 不同用户可以使用不同的外壳 12.3 进程管理 进程组成 进程控制块 进程状态与状态转换 进程调度 进程互斥 进程同步 进程通讯 12.3.1 进程组成(映像) 12.3.4 进程调度 调度策略 Dynamic Priority based （Low number high priority） Preemptive Aging (no starvation) 调度算法 USER：100 p_cpu：运行进程，每20ms加1; 其它进程，每1200ms减10 p_nice: 用户进程：0~20，系统进程：-20~20 进程调度实现 12.3.5 进程互斥 经典UNIX系统 机制 关中断互斥(提高处理机优先级) 特点 简单 开销小 影响并发性 关中断后代码很短 12.3.7 进程通讯 信号 (signal) From process to process From event to process 管道(pipe) Unnamed file Named pipe socket通讯 Endpoint communication Suitable for network 信号(signal) 特点 简单信号(类似软中断，共20个) 异步通讯 信号来源 异步事件 key board interrupt, error, timer, etc. 进程，系统调用(如kill) from process to process, or from terminal to process 使用 信号处理程序的定义 信号的发送与接收 信号的处理 信号(signal) 信号处理程序的定义 系统调用signal(sig,func)预置， 其中sig为0?19的信号值，func为处理程序的地址． 该系统调用的作用是u_signal[sig]=func. 当func为0时接收信号进程终止自己； 当func为奇数时忽略信号； func为偶数时为处理程序入口． 进程初创时自动继承其父进程的信号处理程序． 信号(signal) 信号的发送与接收 进程实际接收到的信号被记载在p_sig中． 由于p_sig常驻内存，因而在任何时刻均可接受到信号. 信号可能来自进程，也可能是事件，如键盘中断信号、错误、定时器． 处于等待状态的进程在接收到信号后一般将被唤醒． 信号(signal) 信号的处理 接收到信号的进程在适当时刻(被调度选中由核态转到目态)，发现p_sig中记录有接收到的信号，根据u_signal[p_sig]的值确定对信号的处理. 接收信号的进程也可以忽略信号(u_signal[p_sig]==奇数). 对多数信号的缺省处理动作是终止收到信号的进程. 信号很象允许用户程序在目态处理的中断. 管道(Pipe) 特点 经典UNIX最有特色的通讯机制； 单方向，流式通讯； 建立在文件基础上，与文件界面统一；实现极为简练； 速度问题：为防止两次I/O传输 限制pipe文件大小(4块) 缓冲技术 延迟写 套接字(socket) 端-端通讯机制 (endpoint—endpoint) 类型 Stream sockets Sequenced packet sockets Datagram sockets Rel