实例分析UNIX操作系统
unix
1999年，ISO C标准被更新，并被批准为ISO/IEC 9899:1999，它显著改善了对进行数值处理的应用软件的 支持。除了对某些函数原型增加了关键字restrict外，这种改变并不影响本书中描述的POSIX接口。restrict关 键字告诉编译器，哪些指针引用是可以优化的，其方法是指出指针引用的对象在函数中只通过该指针进行访 问。
1999年以来，已经公布了3个技术勘误来修正ISO C标准中的错误，分别在2001年、2004年和2007年公布。 如同大多数标准一样，在批准标准和修改软件使其符合标准两者之间有一段时间延迟。随着供应商编译系统的不 断演化，对最新ISO C标准的支持也就越来越多。
POSIX是一个最初由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师 学会）制订的标准族。POSIX指的是可移植操作系统接口（Portable Operating System Interfacc）。它原来 指的只是IEEE标准1003.1-1988（操作系统接口），后来则扩展成包括很多标记为1003的标准及标准草案。
常用的类Unix系统服务器硬件检测方法包括基于Linux Live技术的检测方法、基于Windows togo技术的检 测方法和基于类Unix系统硬件检测软件的方法。虽使用Linux Live技术能抽取出开源软件的源代码，灵活定制硬 件自动检测软件及生成所需的精简版检测报告。但由于Linux Live系统自带的软件驱动库版本老旧且不完整，在 不同硬件配置机器间的检测中，需耗费大量时间从系统ISO驱动文件库中查找及安装驱动程序（>30min），且常 由于缺乏与最新服务器硬件匹配的驱动文件，造成系统无法启动。基于Windows togo技术的检测方法虽拥有完整 的系统，但相较于基于Linux Live技术的检测方法需要占用的U盘空间大（16GB以上），且对于U盘的读取速度要 求过高。而基于类Unix系统硬件检测软件的方法又存在检测功能单一、兼容性不足和操作难度大的问题。
操作系统实例
stack segment para stack 'stack' dw 64 dup(?)
stack ends
c_seg segment assume cs:c_seg,ds:c_seg,es:c_seg,ss:stack
ynx db "QUIT?(Y/N)","$"
dis1 db 10,13,"
INTERRUPT DEMO ",10,13,10,13
1C6H
分区相对扇区号
1CA~1CDH
分区扇区数
1CE~1DDH
2 分区
1DE~1EDH
3 分区
1EE~1FDH
4 分区
1FEH，1FFH
55H，AAH
引导扇区结束标志
DOS 的磁盘文件管理 1 盘区划分和引导扇区的构成： 磁盘的物理和逻辑结构：物理磁盘，逻辑卷（软盘一个卷，硬盘可有 一个或多个）；磁头，柱面和扇区；逻辑扇区到物理扇区的转换。
自由软件的特点 GNU（GNU’s Not Linux/UNIX）：一项旨在使任何想获得软件的人都 可以得到软件的工程。其创始人Richard Stallman 是自由软件基金会 （FSF）的创始人。 GPL（General Public License ）公共软件许可是对GUN软件提供版权 保护的手段。条件是作者提供源代码，可以收费，但不能只对软件中的 一部分收费。一般对GNU软件戏称为Copyleft。
信号，如8259中断 内部硬件中断：由程序运行时引起的特定事件（CPU异
常） 0：被零除，1：单步，2：NMI，3：断点，4：溢出 软中断：由CPU执行中断指令产生的，特点：由软件引起， 调用核心功能，不受IF的控制，处理过程类似硬件中断 ◆向量中断方式，256个向量
unix代码解析
下篇莱昂氏UNIX源代码分析本书是U N I X操作系统版本6源代码的姐妹篇。
它对U N I X操作系统的源代码进行了分析。
U N I X软件系统是由贝尔实验室的肯・汤姆森和丹尼斯・里奇编写的。
本文档包含了贝尔系统专有的信息。
仅限于贝尔系统中工作与此相关的授权雇员使用。
不允许向非授权雇员泄露本书的内容或为其作复制。
在贝尔系统之外，只限于向U N I X分时操作系统版本6许可证的持有者配售此书。
使用、复制本文档受到Western Electric公司发出的这种许可权上所指明的限制。
前言本书力图详细解释一个操作系统的内核，该操作系统在几年内将成为最重要的系统之一。
这个操作系统就是U N I X分时系统，它在数字设备公司的P D P11计算机系统的较大型机上运行，由贝尔实验室的肯・汤姆森和丹尼斯・里奇设计并实现。
《A C M通信》(Communication of ACM)1974年7月号上宣布其问世。
在对U N I X稍加研究后，我们就发现U N I X可作为学生们深入学习的正式课程，其理由是：• UNIX在我们已具有的系统上运行。
• 该系统非常紧凑，源代码和有关资料都可方便取用。
• 它提供非常广泛的可用功能。
• 它是一个非常优良的操作系统，事实上它开辟了许多操作系统的新领地。
在U N I X分时系统的魅力和优越性中的一个重要点是其源代码的紧凑性。
当只提供少量外部设备时，该系统常驻内存的内核源代码长度大约只有9 000行。
通常认为一个人能够理解和维护的程序长度约为1 0000代码行。
大多数操作系统或者其长度超过这种限制1～2个数量级，或者只向用户提供非常有限的功能，也就是说或者除极少数非常专注、能投入大量时间的学生外大多数学生都无法了解其详细情况，或者这种系统是专用的，在技术方面没有进行学习的实际价值。
教授操作系统课程大致有三种方法：第一种是“一般原理”法(general principle)，这种方法详细阐述基本工作原理，并引用若干个现存操作系统作为示例，但一般学生对这些系统都缺少直接经验。
UNIX操作系统概述
1、进入和退出UNIX系统 2、登入 3、改变口令 4、注销
返回
1、 UNIX 的体系结构 UNIX及其变种XENIX是一个多用户、多任务的操作系统， 其系统结构大致可分为3个层次
（1）最内层是UNIX内核（Kernel），运行UNIX后，内核长驻内存。 （2）中间一层是命令解释程序，称为外壳（Shell）。外壳只是在输 入命令时才调入内存，当执行完这条命令后就释放外壳所占的内存空间 。因此外壳是用户与内核的接口。用户可以根据需要编制一些功能程序 来扩充Shell命令。 （3）最外层是应用程序，它包括众多的应用软件和除UNIX系统以外 的其他系统软件。
硬盘：hd（1号盘hd0a，1分区hd00,2分区hd01，2号盘hd1a）；
软盘：fd(a盘fd0,b盘fd1)；
终端：tty(tty00,tty01,tty02);
主控台：console; 打印机；lp(lp,lp0,lp,lp2) 盘交换区：swap; 盘根分区：root; 盘用户分区：usr； 存储器：mem; 时钟：clock.
2、UNIX的文件 文件是UNIX文件系统的基本单位，共有三种不同类型的UNIX文件。 分别是：普通文件 就是我们通常所指的程序文件和文本文件
特殊文件 就是指磁带、磁盘等外部设备 目录文件。 文件与目录的命名规则 通配符
3．UNIX命令 UNIX命令是一些可执行的程序，在用户输入一条命令后，操作系统
这条命令中的-rl表示这条命令将以长列表的格式以及倒字母顺序 的排列列出目录中的全部文件。当然，在某些情况多个选择必须分开 表示，如：
copy –a –v source destination 在命令中还可以给出一些别的变量，例如： grep ”all right ”recorder.txt
Unix的图形界面
Unix的图形界面Unix是一种操作系统，最早由贝尔实验室的肯·汤普逊和丹尼斯·里奇开发。
Unix的图形界面作为计算机使用的重要部分，其设计不仅仅是为了视觉表现，更是为了增加交互性和易用性。
Unix的图形界面的历史可以追溯到1973年，当时X Window 系统的雏形已经开始了开发。
但是当时Unix操作系统主要采用的是命令行界面，这使得用户必须要通过键入命令来控制系统。
这样的方式在使用上不仅不够方便，也不够直观。
此时，Unix的图形界面便开始发挥作用。
最初的Unix图形界面采用基于字符的界面，但这种界面受到了分辨率、字符显示效果等问题的限制。
随着技术的发展，基于像素的图形界面开始出现。
到了1980年代末，Unix的图形界面已经开始向现代界面转型，Windows和Mac OS等操作系统的设计也引入了相应的图形界面设计理念。
Linux，作为一种Unix的克隆操作系统，自然承袭了Unix的图形界面的特点。
为了方便使用者，Linux提供了众多的桌面环境，如GNOME、KDE、Xfce等，这些桌面环境为用户提供了更为直观方便的操作方式。
Unix的图形界面的设计具有以下特点：首先是高度自定义。
Unix的图形界面可以高度自定义，这意味着用户可以按照自己的需求、习惯来进行设置，实现无缝、高效的工作流。
设定时可以灵活动用不同的图标、不同的壁纸等，来满足用户的需求。
其次是界面简洁。
Unix的图形界面采用简洁的设计，让用户较少受到界面干扰，有利于用户专注于核心工作。
这也反映了Unix 在设计时尽可能地去除了没有必要的元素，提升了这个操作系统的效率和性能。
再者，Unix的图形界面具有高度的灵活性。
Unix的图形界面可以适应不同的用户需求，也可以动态响应不同的显示器分辨率，从而保证在任何场景下都可以提供最佳的用户体验。
最后，Unix的图形界面具备开放性。
Unix的设计理念注重开放性，这意味着用户可以很方便地通过使用公共接口扩展它的功能，可以增加自定义的菜单、工具、甚至新的工具栏等，这使得Unix在图形界面上更具有可扩展性和开放性。
UNIX操作系统
UNIX操作系统UNIX（Unix-like）是一种类Unix操作系统（Operating System）称为类Unix操作系统（Unix-like Operating System，又称为类Unix或类Unix系统）。
它是指基于Unix原始版本的设计思想或完全实现了Unix标准的操作系统。
Unix是由贝尔实验室（AT&T Bell Labs）的肯·汤普逊（Ken Thompson）和丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在20世纪70年代早期开发的。
它是一种多用户、多任务操作系统，因其稳定性、安全性、灵活性和可移植性而受到广泛使用。
Unix操作系统具有许多优点。
首先，它具有很高的可移植性，可以轻松地在不同的硬件平台上运行。
其次，它稳定可靠，能够长时间运行而不会崩溃或出现错误。
此外，Unix还具有较高的安全性，采用了强大的访问控制机制来保护用户数据和系统资源。
它还支持多用户和多任务，允许多个用户同时使用系统，并在同一时间执行多个任务。
Unix操作系统在许多领域有着广泛的应用。
它是互联网的基石之一，许多服务器和网络设备都使用Unix操作系统。
此外，它还被广泛应用于科学研究、大型计算和数据存储。
由于Unix的模块化设计和可定制性，许多不同的Unix-like操作系统得以开发，如Linux、BSD、Solaris等。
Linux是一个开源的Unix-like操作系统，由芬兰程序员林纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）在1991年创建。
Linux具有和Unix相似的设计和功能，但是它是免费和开源的。
Linux经过了多年的发展，现在已成为最受欢迎的操作系统之一、它支持多种硬件平台，包括个人计算机、服务器、移动设备等。
它还拥有庞大的开源社区，为用户提供了丰富的软件和工具。
许多企业和组织选择使用Linux操作系统，因为它提供了高度的可定制性和安全性。
总之，UNIX操作系统是一种基于Unix原始版本设计思想或完全实现了Unix标准的操作系统。
Unix的发展史(精选)
Unix的发展史Unix是一种多任务、多用户、支持多种编程语言的计算机操作系统。
它的发展可追溯到上世纪60年代，是现代操作系统的重要里程碑之一。
本文将介绍Unix的起源、发展过程以及对计算机领域的重大影响。
1. 起源Unix的起源可以追溯到1969年，当时肯·汤普森（Ken Thompson）和丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在美国贝尔实验室开发了第一个Unix原型。
起初，Unix是作为一种小型操作系统，用于支持贝尔实验室的PDP-7机器。
随着时间的推移，Unix迅速发展，并被移植到其他计算机系统上，逐渐走向商业化。
2. 发展过程2.1 Unix版本的演变Unix的发展经历了多个版本的演变。
最初的Unix版本称为Unix Version 1（简称V1），它是基于汇编语言编写的。
随着硬件的升级和编程语言的发展，Unix逐渐从汇编语言转向C语言，并相继推出了V2、V3等版本。
而后，贝尔实验室发布了第一个通用的商业Unix版本——Unix System III，其后又推出了Unix System V，成为了当时最受欢迎的商业Unix版本。
2.2 Unix的开放性Unix的开放性也是其发展过程中的一个重要特点。
作为开源操作系统的先驱，Unix的源代码逐渐向大学和研究机构开放，使得更多的人可以学习和改进Unix系统。
这也催生了众多的Unix变种，如BSD（伯克利软件发行版）和Linux等。
Linux基于Unix的设计思想，成为了当今最受欢迎的开源操作系统之一。
3. 对计算机领域的影响3.1 Unix的设计哲学Unix的设计哲学影响了后来的操作系统。
Unix提倡简洁、模块化的设计，并倡导将复杂的任务分解为多个简单的工具进行处理，每个工具只专注于一件事情。
这种设计思想在Unix系统中体现得淋漓尽致，也成为了后来操作系统发展的重要参考。
3.2 网络和互联网的崛起Unix的网络功能对互联网的发展产生了重要影响。
UNIX shell范例精解
UNIX shell范例精解1.1 UNIX与Linux及其历史在学习shell时，我们发现shell通常与UNIX/Linux操作系统的不同版本相关联。
例如，Bourne和Korn shell经常与AT&T UNIX关联，C shell与Berk eley UNIX关联，而Bash shell与Linux关联。
在详细讨论shell之前，我们首先简单概述shell所驻留的操作系统的背景知识。
1.1.1 UNIX简介UNIX是一个多用户、多任务的操作系统。
最初由AT&T贝尔实验室的Ken Th ompson于1969年开发成功。
UNIX当初设计的目标是允许大量程序员同时访问计算机，共享它的资源。
它非常简单但是功能强大、通用并且可移植。
可以运行在从微机到超级小型计算机以及大型机上。
UNIX系统的心脏是内核：一个系统引导时加载的程序。
内核用于与硬件设备打交道，调度任务，管理内存和辅存。
正是由于UNIX系统这种精炼特性，众多小而简单的工具和实用程序被开发出来。
因为这些工具(命令)能够很容易地组合起来执行多种大型的任务，所以UNIX迅速流行起来。
其中最重要的工具之一就是shell，一个让用户能够与操作系统沟通的程序。
本书将剖析当今最主流she ll的特性。
最初UNIX被科学研究机构和大学采用，其费用微不足道。
后来慢慢扩展到计算机公司、政府机构和制造业领域。
1973年，美国国防部高级研究计划署(De fense Advanced Research Projects Agency，DARPA)启动一项计划，研究使用UNIX将跨越多个网络的计算机透明地连接在一起的方式。
这个计划和从该研究中形成的网络系统，导致了Internet的诞生！在20世纪70年代后期，许多在大学期间接触并体验过UNIX的学生投身工业界并要求工业界向UNIX转换，声称它是最适合复杂编程环境的操作系统。
很快大量或大或小的厂家，开始开发他们自己的UNIX版本，在自己的计算机体系结构上对它进行优化，以期占领市场。
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3．共享正文段
为了管理好进程的共享正文段，UNIX在内存专门 开辟了一个text结构区域，形成正文段表text[ ]。其中 每一个text结构对应一个共享正文段，主要记录关于这 个正文段的有关信息，比如共享正文段在磁盘对换区 的地址（x_daddr），共享正文段在内存的地址 （x_caddr），共享正文段的长度（x_size），共享本 正文段的所有进程数目（x_count）等。
以上就是一个UNIX进程从被创建开始到被撤消为 止的整个生命期内的变化过程。
UNIX的进程调度与换进换出
为了把处理机分配给一个进程使用，UNIX的进程 调度程序总去查看系统proc[ ]表中登记的所有进程。 在处于就绪、且全部在内存的进程中，挑选一个优先 数最小（即优先权最大）的进程作为分配对象。如果 暂时没有这种进程存在，那么进程调度程序就处于 “在内存睡眠”的等待状态。直到发生中断请求，被 唤醒再次去搜索proc[ ]表。UNIX赋予进程调度进程极 高的优先权，以保证系统能以最快的速度找到可运行 的进程，提高CPU的使用效率。
一个进程处于“在内存睡眠”状态时，如果内存 使用紧张，就会被从内存换出到磁盘的对换区。这时， 该进程处于“睡眠并换出”状态。无论是处于“在内 存睡眠”状态还是处于“睡眠并换出”状态，都表明 这个进程在等待某个事件的发生。当处于“在内存睡 眠”状态下等待的事件发生时，进程状态就变为“在 内存就绪”；当处于“睡眠并换出”状态下等待的事 件发生时，进程状态就变为“换出并就绪”。
当父进程执行系统调用fork创建一个子进程时， 被创建进程处于“创建”状态。如果能够为该进程分 配到足够的内存空间，则它变为“在内存就绪” 状态；
如果当前没有足够的内存空间，则它变为“换出并就 绪”状态，被安置在磁盘的对换区。另外，原来已在 内存的就绪进程，也可能因为内存紧张而被换出，同 样成为“换出并就绪”状态。处于这两种状态的进程， 从原则上说都是“就绪”的，都可以参与处理机调度。 只是处于“换出并就绪”状态的进程被调度到时，由 于它的非常驻内存部分并不在内存，因此要先被换进， 才能够真正占用处理机投入运行。
为了改变一个进程的优先数，在UNIX中采取设置 和计算两种方法。
设置方法用于当一个进程变为睡眠状态时，系统 将根据不同的睡眠原因，赋予睡眠进程不同的优先数。 这个优先数将在进程被唤醒后发挥作用。
计算进程优先数的公式为：
p_pri=min{127，(p_cpu/16+PUSER+p_nice)}
此公式是在127和p_cpu/16+PUSER+p_nice两个数 之间取最小值。其中PUSER是一个常数；p_nice是用 户为自己的进程设定的优先权，它可以通过系统调用
和共享正文段是非常驻内存部分，根据需要和可能，
数据段和共享正文段会在内存和磁盘对换区之间换进 和换出。另外，通过user结构中的u_procp，可以得到 该进程的proc结构的位置。
UNIX的进程状态
UNIX进程在其生命期内，可以处于多种不同的状 态，并记录在进程的proc结构中。图6-3给出了进程状 态的变迁图。
UNIX是一个通用、多用户的分时操作系统。本章 主要从实现的角度出发，讲述四个方面的内容：
（1）UNIX的进程以及进程调度；
（2）UNIX采用的存储管理策略；
（3）UNIX目录结构的特点以及对磁盘存储空间 的管理；
（4）UNIX对块设备及字符设备的管理以及缓冲 技术。
UNIX的处理机管理
UNIX的进程 通常，一个进程由三个部分组成：进程控制块 PCB、数据和程序。在UNIX中，一个进程也由三个部 分组成：进程控制块、数据段和共享正文段，并有其 自身的不同含义。 1．进程控制块：proc结构。
一个进程被调度到时，就成为“用户态运行”状
态。进程在“用户态运行”状态下时，若程序中使用 了系统调用或请求输入/输出，就会使进程从“用户态 运行”状态改变为“核心态运行”状态。在“核心态 运行”状态下的进程是不能被剥夺的。当系统调用执 行完毕，就返回到“在内存就绪”状态。如果要等待 输入/输出完成，则变成“在内存睡眠”状态；如果是 调用了exit而进入“核心态运行”状态，则意味着进程 运行结束，于是进入“僵死”状态，所占用的一切资 源被释放。如果在“用户态运行”状态下，由于时间 片到等原因，就会直接变成“在内存就绪”状态。
综上所述，一个进程的基本控制块proc结三 者之间的关系，可以用图6-2勾画出来。
在那里一根虚线把图分成两个部分。标有①的部
分表示proc[ ]表中进程的proc结构以及text[ ]表中的 text结构总是常驻内存。通过proc结构中的p_addr，就 能够得到该进程的数据段；通过p_textp，就能够得到 该进程共享正文段的text结构，再由这个text结构中的 x_caddr或x_daddr就能够得到共享正文段在内存或在 磁盘对换区的位置。标有②的部分表示进程的数据段
实例分析：UNIX操作系统
1969年，美国贝尔实验室的汤普逊（K.Thompson） 和里奇（D.M.Ritchie）免费发行了一个小型的实验性操作系统， 由此宣布了UNIX操作系统的诞生。1978年以后，UNIX真正开 始流行。时至今日，UNIX已经走过了30多个年头。在此期间， 它发生了许多重大的变化，有欣欣向荣之日，也有曲折坎坷之 时。但不管怎样，UNIX以其特有的简洁性和开放性，赢得了越 来越多人的赞赏与青睐，已成为一个应用领域广泛、功能丰富 实用的操作系统。现在已经有各种版本的、可以运行在不同平 台上的UNIX。
2．数据段
进程运行时用到的数据以及工作区，构成了一个
进程的数据段。要注意的是，如果进程执行的程序是 不能被共享的，那么也把它归入到数据段中。这样， UNIX进程的数据段分成三个部分：系统数据区、用户 数据区和用户栈区。如在基本控制块proc结构中所述， 在进程的proc结构中，由p_addr指向该进程数据段的 首地址，由p_size给出数据段的长度。其联系如图6-1 所示。