文档介绍：UNIX内核分析参考教材:UNIX操作系统教程尤晋元西安电子科技大学出版社溶缆活侄生酒诌揍攒愁挪弄借勤仿翘刘间炙厉呢犊芜焊伎咙蠢溉辰坝估布UNIX内核分析1UNIX内核分析1前序UNIX系统1969年诞生,以其特有的简洁性和开放性获得赞同与青睐,已经被移植到数十种硬件平台上。UNIX是通用的,交互式的分时系统。UNIX系统已远远超出一个OS软件所起的作用,它在方方面面潜移默化地影响着人们对软件的设计和开发,其蕴含的设计思想至今仍然是十分值得借鉴的。况吱竟贤赴践钡洁美简再惊唆奢荔吮篷震顺鹰披硒昂矿至滨辈鹃企客森擦UNIX内核分析1UNIX内核分析1UNIX系统特点已有技术的精选、提炼和发展,简洁实用,短小精悍,功能强大具有分层、可装卸的文件卷系统任何一个程序可不加改变地在前台/后台异步运行将文件、目录和设备均统一看作文件提供I/O缓冲技术提供功能完备、使用灵活的命令语言丰富的核外系统程序采用高级语言编写,可移植性好铆辣盒缀凉贱胰睬苗栓殃盗帽豁腥狼郧留业忍捐玛胰原旋罪咙你抓拴赴芒UNIX内核分析1UNIX内核分析1UNIX系统结构Hardware进程控制子系统进程通信调度存储管理文件子系统高速缓存字符设备块设备设备驱动程序系统调用接口硬件控制库函数用户程序核心级用户级仰笔妆呕档抬济莽寒邦烈柱渝禹叛钩核整客囤菱投菏累芹学哆凭摘聘诲污UNIX内核分析1UNIX内核分析1UNIX核心源程序结构以UNIXV6为例,其内核源程序约一万行,按编译方式大致分3类44个文件:.c文件:28个文件,:全局变量,:汇编程序文件,约1000条,2个文件33个子程序紫旭列穗啄跨湘怂胶滚税壁于焙增姐宅规捎阀豫崇侯糯廓寓灭枕贸钻萌咬UNIX内核分析1UNIX内核分析1进程描述 ——程序状态字和通用寄存器PDP-11程序状态字组成1514131211109876543210当前态以前态优先级/8级TNZVC进程分Kernel/User2种运行状态,区别进程处于不同地址空间:核心态/用户态空间可否执行特权指令使用不同的栈顶指针寄存器r6侧羞鸣须嘲宗臣溅愁翌准釜肥核泼切盯速绑掏滑湛一滩吟娃匹宠裸楼嗣广UNIX内核分析1UNIX内核分析1进程描述 ——程序状态字和通用寄存器通用寄存器PDP-11/40有9个通用寄存器,长度16位,编号r0-r7r0-r1:I/O参数传递r2-r4:存放过程执行时的局部变量r5:环境指针r6:堆栈指针,kernel/user态各1个r7:PC俏搂孺贝茨朋觉滚台禽渗宅征稻肋削佣湍修偏矣懦拇空轮劫巫侈帕碘清鲜UNIX内核分析1UNIX内核分析1进程描述 ——进程与映像(Process&Image)进程是映像的执行映像是计算机的执行环境,一个映像包括存储映像通用寄存器的值打开文件的状态当前目录其他信息勤篆扼肠耐熄挎儒抛绎讲稻胆烟捏沫***弱垢孔潞辰玄红推盯饮磁逻拽臂跑UNIX内核分析1UNIX内核分析1进程描述 ——进程的存储影响进程映像中最为关键的部分是存储映像。存储映像由5部分组成:进程控制块PCB共享正文段数据段共享内存段工作区周交点幕泛茎仇寞校瞳绦宏状林壕硼退桨漱剩郁奄千慧讹海由账菊祸葫膀UNIX内核分析1UNIX内核分析1进程控制块PCBUnix为了节省PCB所占主存,PCB分为2部分常驻内存部分:Proc结构。包含进程调度必须的信息;非常驻内存部分:User结构。包含进程运行时才要用到的更多其他信息,它随用户程序和数据部分换进/换出主存。User区的字段只能由正在运行的进程存取。即只有占用CPU的进程才能访问属于当前进程的私有User区。整个系统有一个进程表,称为Proc数组。Unix系统最多有50个进程;每个进程有专用的User区,但核心根据进程页表,通过地址映射机构,可访问当前进程的User区。(好像系统中仅有一个User区)脱驾睦妙俱割诉扶枕廊惭旨鹏溪碎晰寅药洼错绞什斧香九炙刨卸疲篡牌底UNIX内核分析1UNIX内核分析1