文档介绍：《网络信息安全》
中国科学技术大学
肖明军
******@ustc.
•第一版Unix系统最早于1971年11月安装在DEC PDP-11/45机器上
•第一份有关Unix的论文发表于1973年
• Unix v6 手册于1975年发布
•此后,Unix发展成好多个分支,而且越来越复杂…
UNIX 操作系统的早期发展
UNIX 操作系统演进史
UNIX的历史开始于1969年ken Thompson,Dennis Ritchie(即著名的K&G,C语言的发明人)与一群人在一部PDP-7上进行的一些工作,后来这个系统变成了UNIX。它主要的几个版本为:
V1(1971):第一版的UNIX,以PDP-11/20的汇编语言写成。包括文件系统,fork、roff、ed等软件
V4(1973):以C语言从头写过,这使得UNIX修改容易,可以在几个月内移植到新的硬件平台上。最初C语言是为UNIX设计的,所以C与UNIX间有紧密的关系。
V6(1975):第一个在贝尔实验室外(尤其是大学中)广为流传的UNIX版本。这也是UNIX分支的起点与广受欢迎的开始。 (PDP-II)就是由这个版本衍生出来的。
V7(1979):在许多UNIX玩家的心目中,这是“最后一个真正的UNIX”,这个版本包括一个完整的K&RC编译器,Bourne shell。V7移植到VAX机器后称为32V。
目前开发UNIX(System V)的公司是Unix System Laboratories (USL)。USL本为AT&T所有,1993年初被Novell收购。Novell于1993年末将UNIX这个注册商标转让给X/Open组织
目前为止,UNIX有两大流派:那就是AT&T发布的UNIX操作系统System V与美国加州大学伯克利分校发布的UNIX版BSD(Berkeley Software Distribution)。SVR4是两大流派融合后的产物。1991年底,与System V针锋相对的开放软件基金会(Open Software Foundation)推出了OSF/1。
UNIX 操作系统分类
当前主流的 UNIX 系统
HP/UX、AIX等等–从早期SYSV和部分BSD系统发展而来的商用操作系统
Solaris–从SunOS系统发展而来,并借鉴了一些BSD规则
Linux–是几乎所有unix系统发展而来的“混血儿”, 但看起来更像SYSV-ish
FreeBSD、 NetBSD、OpenBSD–完全从主流BSD发展而来的分支
硬件:CPU、内存、硬盘、网络硬件等
LINUX 内核
系统调用接口
用户进程
Linux 操作系统结构
用户进程:用户应用程序是运行在LINUX操作系统最高层的一个庞大的软件集合,当一个用户程序在操作系统之上运行时,它就成为操作系统中的一个进程。
系统调用接口:在应用程序中,可通过系统调用来调用操作系统内核中特定的过程,以实现特定的服务,比如创建一个新进程等。由若干条指令构成的过程:SHELL、WHO等
内核:操作系统的灵魂,它负责管理磁盘上的文件、内存,负责启动并运行程序,负责从网络上接收和发送数据包等。内核实际是抽象的资源操作到具体硬件操作细节之间的接口。
硬件:这个子系统包括了LINUX安装时需要的所有可能的物理设备,如CPU、内存、硬盘、网络硬件等
Linux 内核的构成
进程调度
(SCHED)
硬件驱动程序
逻辑文件系统
虚拟文件系统
(VFS)
进程间通信
(IPC)
硬件相关
硬件无关
内存管理子系统
(MM)
硬件驱动程序
网络协议
网络接口
(NET)
进程调度控制着进程对CPU的访问,当需要选择下一个进程运行时,由调度程序选择最值得运行的进程
内存管理子系统:允许多个进程安全地共享主内存区域,支持虚拟内存
虚拟文件系统隐藏了各种不同硬件的具体细节,为所有设备提供了统一的接口,VFS支持几十种不同的文件系统
网络接口提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持
进程间通信支持进程间各种通信机制
Linux 进程调度子系统
FS
IPC
MM
NET
结构特定
的模块
进程调度
定时器管理
模块管理
进程
调度
系统调
用接口
Scheduler内核任务调度程序
时钟中断(182次/ 秒)
task1
task2
task3
在屏幕上的不同位置分别显示各自的计数器值(16 进制)
3、进程调度示意图
2、进程调度的结构图
1、进程调度与其他子系统的依赖关系
SCHED
进程调度子系统完成的主要功能:
允许进程建立自己的拷贝
决定哪一个进程将占用CPU,使得可运行进程之间进行有效地转移接受中断并把他