现代操作系统第一章绪的论PPT.ppt

* 度量单位 度量前缀 Yotta 1000000000000000000000000 1024 Zetta 1000000000000000000000 1021 Exa 1000000000000000000 1018 Peta 1000000000000000 1015 Tera 1000000000000 1012 Giga 1000000000 109 Mega 1000000 106 Kilo 1000 103 前缀 显式 指数 * 小结 操作系统可以从两个观点来观察：资源管理器和扩展的机器。 从资源管理器的观点来看，操作系统的任务就是有效地管理系统的不同部分。 从扩展的机器的观点来看，系统的任务就是为用户提供虚拟的机器，比使用实际的机器更加方便。 操作系统有着很长的历史，从替代操作员那天开始，到现代的多道程序系统。包括早期的批处理系统、多道程序系统和个人计算机系统。 * 小结 由于操作系统与硬件密切相关，掌握一些计算机硬件的知识有助于理解操作系统。 计算机由处理器、存储器和I/O设备组成。这些部分由总线相连。 所有操作系统的基本概念包括进程、存储器管理、I/O管理、文件系统和安全。这些都将在后面的章节中论及。 * 小结 任何操作系统的核心都是一组系统调用，这些调用知道操作系统实际做些什么。对于UNIX，我们了解了四组系统调用。第一组系统调用是与进程创建和终止有关的。第二组针对文件读写。第三组为目录管理。第四组包含杂项调用。 操作系统的构造有很多方式。最一般的包括整体式系统、层次式系统、虚拟机系统、exokernel以及使用客户机-服务器模型。 * 进程管理的系统调用 接着看如下的一条命令： cp file1 file2 上面的命令用于将file1复制到file2。在外壳程序派生后，子进程定位并执行文件cp，而且将源文件名和目标文件名传递给它。 cp的主程序(以及大多数其他C语言的主程序)都包含如下的声明： main(argc, argv, envp) 其中argc是指命令行中有多少个条目，包括程序名在内。如上面的命令，argc为3。 第二个参数argv是一个数组的指针。元素i是指命令行中第i个字符串。在上面的例子中，argv[0]指向字符串“cp”，argv[1]指向字符串“file1”，而argv[2]指向字符串“file2”。 main的第三个参数envp是指向环境的指针，包含形如name = value格式的赋值字符串数组，用于诸如终端类型以及程序的原目录名之类的信息。在上例中，没有环境传递给子进程，因此execve的第三个参数为0。 * 进程管理的系统调用 UNIX中进程的内存被分为三段：文本段(text segment)(即程序代码)，数据段(data segment)(即变量)以及堆栈段(stack segment)。其中数据段向上增长，而堆栈段向下增长，如下图所示。 它们之间为未使用的地址空间间隔。如果需要的话，堆栈自动向间隔增长；而数据段的扩展要通过系统调用brk来显式地实现。brk用于指定数据段结束的新地址。 * 进程管理的系统调用 进程有三个段: 正文、数据和堆栈 * 文件管理的系统调用 读或写一个文件，首先要用open打开该文件。该文件指定要打开的文件名(绝对路径名或相对路径名都可以)，以及使用O_RDONLY, O_WRONLY和RDWR代码表示打开读、写或者读写。要创建新文件，使用O_CREAT。返回的文件描述符可以用于随后的读或写操作。然后，通过close可以关闭文件。而文件描述符还可以再次用于open操作。 * 目录管理的系统调用 有两个用户，ast和jim，每个人都有其自己的目录，内有一些文件。现在，如果ast执行一个程序包含下面的系统调用： link(“/usr/jim/memo”, “/usr/ast/note”); jim目录下的文件memo现在就进入ast的目录中了，并且名字为note。此后，/usr/jim/memo和/usr/ast/note就是指同一个文件。 * 目录管理的系统调用 link(“/usr/jim/memo”, “/usr/ast/note”); (a) 两个目录链接之前。 (b) 链接后的目录 * 目录管理的系统调用 mount系统调用可以把两个文件系统合并为一个。一般情形是将公用命令的二进制(可执行)版本和其他经常使用的文件包含在硬盘的根文件系统中。然后用户可以在软盘驱动器中插入软盘进行读操作。 执行mount系统调用，软盘文件可以连接到根文件系统上，如下图所示。典型的执行mount的C语句如下： mount(“/dev/fd0”, “/mnt”, 0); 其中第一个参数是驱动器0的块特殊文件名，第二个参数是装配在树中的位置，而