UNIX课件一：绪论

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1、Unix系统管理,刘悦 ise_,2,学时分配,48学时：32学时上课，16学时上机。 课程成绩期末成绩0.7平时成绩0.3 平时成绩包括作业10%， 实验10%， 出勤10%。,3,授课计划,4,参考书,Amir Afzal著，Unix初级教程（第五版），电子工业出版社，2008 达斯著，吴文国 译, Unix原理与应用（第四版），清华大学出版社，2008 Syed Mansoor Sarwar，张玉洁译，Unix教程（第2版），机械工业出版社，2006 Harley Hahn, 张杰良译， Unix&Linux大学教程，清华大学出版社，2010,5,学习目标,通过对UNIX操作系统的学习，

2、认识多用户、多任务、分时操作系统的使用 掌握进程并发、资源共享、文件等操作系统基本概念和实现原理 掌握shell编程和C程序设计基础 掌握Unix的网络管理 掌握一种实用的Unix系统,6,教学特点,本课程注重理论与实践相结合，通过实验加深对理论知识的认识和理解。 通过对目前流行的一种UNIX系统 （Linux/Aix)作为具体的实验平台，了解一般的Unix系统的特征及使用，达到举一反三的目的。,7,第一章 绪论,Unix发展过程 Unix标准化 Unix系统体系结构 相关网站,第1章 第8页,1.1 Unix的发展过程(1),1968年，贝尔实验室 MULTICS 贝尔实验室、通用电气公司和

3、麻省理工合作开发一种应用于大型机多用户操作系统MULTICS失败 MULTiplexed Information and Computing System（多路信息与计算系统） 1969年，Unix 从事MULTICS研究的Ken Thompson, Dennis Ritchie在PDP-7计算机，汇编语言实现一种多用户多任务操作系统UNICS （Unix） UNiplexed Information and Computing System 对MULTICS做了裁减，小而精,Ken Thompson(1943),Dennis Ritchie(1941-2011),Unix的发展过程(2),1

4、970年，PDP-11系列机上(11/20，11/40，11/45)开发出UNIX v.1。在此过程中，机器的硬件逐渐复杂，UNIX所支持的特征也不断丰富，增加了文字处理程序。 后来移植到PDP-11/20、 PDP-11/40、 PDP-11/45、 PDP-11/70 1975年 ，发表UNIX v.6 并广泛扩散到大学和科研单 位, 为后期发展奠定了良好的基础 1978年 优化后发布UNIX v.7 - UNIX的第一个商业版本 - 我国开始研究应用的最早版 本,Unix History,Unix的发展过程(3),C语言 1969到1973年期间，Dennis Ritchie发明C语言，

5、并著有图书The C Programming Language。Unix的C语言源程序代码和说明书赠送给美国的大学, Dennis Ritchie同Ken Thompson 改写了Unix 1983年Dennis Ritchie和Ken Thompson共同获图灵奖Turing Award 1999年两人为发展C语言和Unix操作系统一起获得了美国国家技术奖章。,Ken Thompson and Dennis Ritchie,Thompson (left) and Ritchie (center) receiving the National Medal of Technology from

6、President Clinton in 1999,Unix的发展过程,感言 1966年开始的图灵奖，每年一次，至今仅一个华人获得。姚期智(Andrew Chi-Chih Yao)，2000年图灵奖得主，1972年获得美国哈佛大学物理博士学位，1975年获得美国伊利诺依大学计算机科学博士学位；2004年，姚期智来清华执教，主持软件实验班（姚期智班），从清华本科生做起。,Andrew Chi-chih Yao(1946- ),Internet Internet的快速发展来源于两个因素：把TCP/IP协议嵌入到UNIX系统里和把TCP/IP协议作为UNIX开发的基础。 Unix是新技术诞生的温床

7、C语言, Internet, C+, JAVA,12,Unix的发展过程(4) -Unix两大流派,商业化与分化 贝尔实验室 Unix系统V（System V） 1981年，贝尔实验室和AT&T发布UNIX System III, 完全转向为社会提供的商品软件 1983年 ，AT&T发布UNIX System V, 系统功能已 趋于稳定和完善. 此后System V又有一系列的公布号: 1.0/2.0/2.3/3.5/4.0/4.2 等, 现最后版本为 System V Release 4(SVR V),13,Unix的发展过程(4) -Unix两大流派,加州大学伯克利分校 BSD 20世纪8

8、0年代和90年代，加州大学伯克利分校计算机系统研究中心对Unix做了重大改进，引进了许多新特性，形成了另一个分支BSD，这个分支的操作系统主要向各个大学和研究机构免费提供计算机系统研究小组（CSRG）的BSD Unix（Berkeley Software Distributions）,较有影响的版本4.3BSD 现今的 FreeBSD Microsoft和SCO开发的SCO XENIX, SCO UNIX, OpenServer等, 主要应用 于Inter x86体系结构的系统上 20世纪90年代初，开放源代码的Linux, UNIX的体系结构加MS Windows形式的图形用户界面,主要应用

9、在基于Inter x86体系结构的系统上,14,Unix简介,UNIX给顾客提供的是选择自由（freedom of choice），而不是毫无自由的选择（ freedom from choice）。,15,Linux诞生 20世纪90年代芬兰赫尔辛基大学 学生Linus Benedict Torvalds开发 基于Intel 80386体系结构的Freax 早期源代码免费公布于Internet上 Linux已发展成为微机系统应用最为广泛的免费Unix版本 种类 红帽：Redhat Linux、CentOS、Fedora 、Redhat AS UBUNTU、Debian SUSE,Linus(1

10、969.12.28),16,17,什么是Unix,狭义的概念 Unix仅仅指操作系统内核（Kernel） 内核负责控制并管理计算机资源，多个用户可访问，负责进程的创建、控制、调度，为进程分配内存和外设，提供文件系统的管理功能。 广义的概念 Unix不仅指系统内核，它是一个应用环境和程序设计环境，为程序员提供了丰富的软件开发工具，包括编辑器、编译程序、调试工具、数据库等。,18,1.2 Unix标准化的必要性,Unix被移植到各种硬件平台上 同一种硬件平台上，也会有许多不同的Unix操作系统软件产品 Unix之间的可移植性，尤其是源程序和批处理程序在各Unix之间的可移植性 需要制定Unix标准

11、以供各厂商遵守 一些国际性组织制订了一些Unix标准。这些标准也常常出现在Unix产品的使用手册中，供用户进行可移植性程序设计时作为参考,19,Unix标准(1),POSIX 1986年，IEEE制定了IEEE P1003标准，这套标准被称为计算机环境中的可移植操作系统接口POSIX（Potable Operating System Interface for Computer Environments） POSIX定义了一整套的作业接口，包括系统调用、库函数、公共命令 XPG3 另一个促使Unix标准化的组织是X/OPEN。最早在1984年由几家欧洲计算机公司组成。1989年发表X/OPEN

12、 Portability Guide Issue 3,20,Unix标准(2),SVID AT&T制订的Unix标准SVID（System V Interface Definition），称为系统V接口定义与POSIX兼容 OSF/1 1988年，IBM，HP，DEC等厂商成立了OSF：Open Software Foundation，1990年OSF发表了OSF/1 FIPS 联邦信息处理标准（Federal Information Processing Standard），用于美国政府计算机采购，1989年出版FIPS 151-1，规定了必须支持的POSIX可选功能，是个更严格的POSIX

13、,21,Unix系统特征,可移植性强 . UNIX操作系统大量代码为C语言编写 . C语言具有跨平台特性 2. 多用户、多任务的分时系统 . 人机间实时交互数据 . 多个用户可同时使用一台主机 . 每个用户可同时执行多个任务 3. 软件复用 . 每个程序模块完成单一的功能 . 程序模块可按需任意组合 . 较高的系统和应用开发效率,22,Unix系统特征,与设备独立的输入/输出操作 . 打印机、终端视为文件 . 输入/输出操作与设备独立 界面方便高效 . 内部: 系统调用丰富高效 . 外部: shell命令灵活方便可编程 . 应用: GUI 清晰直观功能强大 安全机制完善 . 口令、权限、加密等

14、措施完善 . 抗病毒结构 . 误操作的局限和自动恢复功能,UNIX系统特征,多国语言支持 . 支持全世界现有的几十种主要语言 网络和资源共享 . 内部: 多进程结构易于资源共享 . 外部: 支持多种网络协议 系统工具和系统服务 . 100多个系统工具（即命令），完成各种功能 . 系统服务用于系统管理和维护,24,1.3 Unix体系结构,应用程序：编译器，字处理软件，ftp软件，telnet软件，网页浏览器等,Unix shell,语言库：C，C+，Java，FORTAN,系统调用接口（至内核的入口点）,Unix内核,文件管理,进程间通信（IPC）,主存和辅存管理,进程管理,CPU调度程序,设

15、备驱动程序,硬件,操作系统,应用程序程序员接口（API）,应用程序用户接口（AUI）,25,Unix系统的组成示意图,应用程序,26,Unix体系结构,设备驱动程序层：各种硬件设备的驱动程序 Unix内核：是Unix系统的核心部分，能与硬件直接交互，完成输入/输出、文件、设备、内存和处理器时钟的管理，常驻内存。 进程管理 进程的创建、挂起和终止 进程间通信机制（Interprocess Communication，IPC） 文件管理：文件、目录操作的磁盘访问 主存管理：根据既定方式分配回收RAM（分配、维护进程地址空间） 磁盘管理：维护空闲或被使用的磁盘空间（磁盘调度）,27,Unix体系结构

16、,Unix shell：是Unix操作系统的一部分，是用户与Unix交互的一种接口，接收并解释用户的命令。常驻磁盘，在用户登录时即调入内存。 说明：一个系统只能有一个内核在运行，但是可以有多个shell程序同时在运行，即每个登陆的用户使用的是不同的shell。 应用程序,28,1.4 相关网站,http:/www.ee.surrey.ac.uk/Teaching/Unix/ Unix体验中心（Unix-Center.Net）（特别推荐）http:/www.Unix- Unix体验中心(Unix-Center.Net)的目标是为研究、学习和使用各种版本的Unix和类Unix操作系统的教师、学生和工程技术人员提供一个体验和测试各种版本的Unix和类Unix系统的软硬件平台。该平台能够为所有注册用户免费提供众多服务: SSH登录 C/C+，Fortran，Java，Ruby，Python，Perl，Common Lisp等多种语言开发工具 MySQL数据库服务 在线日历服务 在线课程服务