《第七章操作系统的发展和安全.ppt

第7章 操作系统的发展和安全 本章内容提要 操作系统发展的动力 现代操作系统的发展 系统的安全性 系统性能评价 7.1 现代操作系统发展概述 7.1.1 推动操作系统发展的动力 1．硬件技术更新 伴随计算机器件的更新换代——从电子管到晶体管、集成电路、大规模集成电路，直至当今的超大规模集成电路，计算机系统的性能得到快速提高，也促使操作系统的性能和结构有了显著提高。 2．应用需求扩大 应用需求促进了计算机技术的发展，也促进了操作系统的不断更新升级。 7.1.2 现代操作系统的发展 个人机操作系统 现在流行的个人机运行着两类个人机操作系统——单用户操作系统和多用户操作系统。 ⑴单用户操作系统 这类系统具有以下4个特征： ●个人使用 ●界面友好 ●管理方便 ●适于普及 ⑵多用户操作系统 多用户系统除了具有界面友好、管理方便和适于普及（尤其对SCO UNIX和Linux）等特征外，还具有多用户使用、可移植性良好、功能强大、通信能力强等优点。 2. 网络操作系统 ⑴计算机网络的特征 ●分布性 ●自治性 ●互连性 ●可见性 ⑵网络操作系统 计算机网络要有一个网络操作系统对整个网络实施管理，并为用户提供统一的、方便的网络接口。 网络操作系统一般建立在各个主机的本地操作系统基础之上 ▲网络操作系统的任务（或功能）应有以下四个方面： ① 网络通信 ② 资源管理 ③ 网络服务 ④ 网络管理 3.嵌入式操作系统 ⑴嵌入式系统概念 ●它不以独立的物理设备的形态出现，即它没有一个统一的外观，它的部件根据主体设备及应用的需要嵌入在该设备的内部，发挥着运算、处理、存储及控制等作用。 ●从体系结构上看，嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 ⑵嵌入式软件系统的体系结构 ⑶嵌入式操作系统 ▲它同样具有操作系统在进程管理、存储管理、设备管理、处理器管理和输入/输出管理等方面的基本功能。 ▲其最大特点就是可定制性，即能够提供对内核进行配置或剪裁等功能，可以根据应用需要有选择地提供或不提供某些功能，以减少系统开销。 ★可以从不同的角度对它们进行分类 从应用领域角度 从应用范围角度 从实时性角度 4. 多处理器系统 ⑴多处理器系统概念 ●最常用的多处理器系统是对称多处理（SMP）系统 有些系统采用非对称多处理器（ASMP）系统 ▲多处理器系统的优点主要有如下三点： ◎增加吞吐量 ◎提高性能/价格比 ◎提高可靠性 ⑵多处理器操作系统 多处理器系统中并行性是核心问题 ★并行处理带来的新问题 各处理器任务的分派和调度； 处理器间的通信管理； 处理器失效的检测、诊断和校正； 并行进程对共享数据存取时的保护等。 多处理器操作系统可以有多种组织形式，但基本上有三种结构，即主-从结构、对称结构和非对称结构。 5. 分布式系统 ⑴分布式系统的特征 ●分布性 ●自治性 ●并行性 ●全局性 ⑵分布式操作系统 分布式操作系统是配置在分布式系统上的共用操作系统。 分布式操作系统实施系统整体控制，对分布在各节点上的资源进行统一管理，并且支持对远程进程的通信协议。 它有如下三个基本功能: ▲进程管理 ▲通信管理 ▲资源管理 ⑶分布式操作系统的特点 ▲透明性 ▲灵活性 ▲可靠性 ▲高性能 ▲可扩充性 ⑷四种多机系统的比较 多机系统包括四种类型：多处理器系统（Multiprocessor Systems），多计算机系统（Multicomputer Systems），网络系统（Network Systems），分布式系统（Distributed Systems）。 7. 云计算（Cloud computing）系统 它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务，从而使得超级计算能力能通过互联网实现自由流通，这种资源池称为“云”。 云计算(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed