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第七章操作系统实例案例

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《操作系统安全》第七章_Windows系统安全增强

《操作系统安全》第七章_Windows系统安全增强

• 面對網路攻擊時，端口對於駭客來說至關重要。TCP/IP協 議中的端口，端口號的範圍從0到65535。每一項服務都對 應相應的端口。比如我們流覽網頁時，需要伺服器提供 WWW服務，端口是80，smtp是25，ftp是21，如果企業中 的伺服器僅僅是檔服務或者做內網交換，關閉一部分端口 未嘗不可。因為在關閉端口後，可以進一步保障系統的安 全。
• 對Windows操作系統的絕大部分攻擊均是針對系 統服務來進行的，Windows2000、NT等系統默認 安裝時，啟動了許多不必要的系統服務。對於默 認啟用的服務，在確認不需要的前提下儘量關閉。 關閉不必要的服務能有效降低系統風險。除應用 程式需要外，禁止安裝和啟用IIS服務、檔與列印 共用服務。對於其他默認啟用的服務，在確認不 需要的前提下，儘量關閉。
NOVELL 服务器
IPX
行情组件
B 银行
IPX：9001 刷卡自助 热自助 DOS 电话委托 第三方
柜台终端
UDP： 18515 服务部 AR
UDP： 18515 柜台终端
NOVELL 服务器
IPX
TCP：8888 行情组件 老版 AR IPX： 9001 刷卡自助 热自助
7.1.2服務
• Windows服務使用戶能夠創建在它們自己的 Windows會話中可長時間運行的可執行應用程式。 這些服務可以在電腦啟動時自動啟動，可以暫停 和重新啟動而且不顯示任何用戶介面。這使服務 非常適合在伺服器上使用，或任何時候，為了不 影響在同一臺電腦上工作的其他用戶，需要長時 間運行功能時使用。還可以在不同於登錄用戶的 特定用戶帳戶或默認電腦帳戶的安全上下文中運 行服務。
• 1. TCP/IP • TCP/IP（傳輸控制協議/Internet協議）的歷史應當追溯到 Internet的前身————ARPAnet時代。為了實現不同網路 之間的互連，美國國防部於1977年到1979年間制定了 TCP/IP體系結構和協議。TCP/IP是由一組具有專業用途的 多個子協議組合而成的，這些子協議包括TCP、IP、UDP、 ARP、ICMP等。TCP/IP憑藉其實現成本低、在多平臺間通 信安全可靠以及可路由性等優勢迅速發展，並成為 Internet中的標準協議。目前，TCP/IP已經成為局域網中的 首選協議，在最新的操作系統（如Windows XP、Windows Server 2003等）中已經將TCP/IP作為其默認安裝的通信協 議。

操作系统实例

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

操作系统第四版(汤小丹)第7章

操作系统第四版(汤小丹)第7章
21
第七章 文 件 管 理
1. 按文件是否有结构分类 1) 有结构文件 (1) 定长记录。 (2) 变长记录。
22
第七章 文 件 管 理
2) 无结构文件 如果说在大量的信息管理系统和数据库系统中，广泛采 用了有结构的文件形式的话(即文件是由定长或变长记录构 成的)，那么在系统中运行的大量的源程序、可执行文件、 库函数等，所采用的就是无结构的文件形式，即流式文件。 其文件的长度是以字节为单位的。对流式文件的访问，则是 利用读、写指针来指出下一个要访问的字符。可以把流式文 件看做是记录式文件的一个特例：一个记录仅有一个字节。
15
第七章 文 件 管 理
3. 文件系统的接口 为方便用户的使用，文件系统以接口的形式提供了一组 对文件和记录操作的方法和手段。通常是下面两种类型的接 口： (1) 命令接口，是指作为用户与文件系统直接交互的接 口，用户可通过键盘终端键入命令取得文件系统的服务。 (2) 程序接口，是指作为用户程序与文件系统的接口， 用户程序可通过系统调用取得文件系统的服务，例如，用于 创建文件的系统调用Creat，用于打开一个文件的系统调用 Open等。
16
第七章 文 件 管 理
7.1.4 文件操作 1. 最基本的文件操作 最基本的文件操作包含下述内容： (1) 创建文件。 (2) 删除文件。 (3) 读文件。 (4) 写文件。 (5) 设置文件的读/写位置。
17
第七章 文 件 管 理
2. 文件的“打开”和“关闭”操作 当用户要求对一个文件实施多次读/写或其它操作时，每 次都要从检索目录开始。为了避免多次重复地检索目录，在 大多数OS中都引入了“打开”(open)这一文件系统调用，当 用户第一次请求对某文件进行操作时，须先利用open系统调 用将该文件打开。

操作系统课件第七章

操作系统课件第七章

06
文件系统与磁盘管理
文件系统概念及功能
文件系统定义
文件系统是操作系统中负责管理和存储文件 信息的软件机构，它提供了一种在磁盘等存 储介质上组织、管理和访问文件的机制。
文件系统功能
包括文件的创建、删除、读写、修改、重命 名等操作，以及文件的组织和存储方式，如
目录结构、文件属性等。
文件结构和存取方法
• 消息传递：消息传递是一种面向消息的通信方式，进程通过发送和接收消息来 进行通信。它的优点是灵活性高，可以适用于任意两个进程之间的通信；缺点 是通信过程中需要额外的数据拷贝和同步操作。
• 共享内存：共享内存是一种高效的进程间通信方式，多个进程可以通过映射到 同一块内存区域来进行数据交换。它的优点是通信效率高，缺点是需要解决同 步和互斥问题，以避免出现数据不一致的情况。
文件的物理结构（如连续分配、链接分配和索引分配等）的理解和实现、文件 目录的组织和管理方式的选择和设计、文件共享与保护机制的实现和应用。
02
进程与线程
进程概念及特性
进程定义
进程是操作系统中进行资源分配和调度的基本单位，它是程序的执行过程，具有动态性、并发性、独立性、异步 性和结构特征。
进程特性
动态性（进程是程序的一次执行过程，具有生命周期）；并发性（多个进程实体同存于内存中，能在一段时间内 同时运行）；独立性（进程是系统进行资源分配和调度的独立单位）；异步性（进程按各自独立的、不可预知的 速度向前推进）；结构特征（进程由程序、数据和进程控制块三部分组成）。
页式、段式和段页式存储管理方式
页式存储管理方式
段式存储管理方式
页式存储管理是将一个进程的逻辑地 址空间划分为若干个大小相等的片， 称为页面或页。相应地，将物理内存 空间也划分为与页面大小相等的块， 称为物理块或页框。在为进程分配内 存时，以块为单位将进程中的若干个 页分别装入到多个可以不相邻接的物 理块中。

第7章 常见操作系统典型功能和实现方法的举例PPT课件

第7章 常见操作系统典型功能和实现方法的举例PPT课件
操作系统原理与实践
主编 柯敏毅 李浩 中国水利水电出版社
第7章 常见操作系统典型功能和实现方法 的举例
7.1 Windows NT进程、线程的特点 7.2 UNIX进程管理 7.3 UNIX进程通信与同步机制 7.4 Windows NT文件系统 7.5 UNIX文件系统索引结构介绍 7.6 Linux文件系统 7.7 UNIX NFS文件系统 7.8 Windows NT存储管理的二级页表结构 7.9 Linux系统的内存管理技术 7.10 UNIX内存管理技术 7.11 UNIX I/O设备管理 7.12 Linux I/O设备管理
（6）当系统初始启动时，系统为每个环境子系统都建立一个服务器 进程。
（7）Windows NT中进程管理程序不维护进程之间的父子关系及其 它其他关系。
（8）Windows NT中的进程和线程都含有同步机制。
进程和线程是构造Windows NT的两个活动部分，它们之间的关系归纳 如下： （1）线程是进程的一个组成部分。每个Windows NT进程在创建时只有 一个线程，需要时这个线程可以创建其它其他线程。 （2）进程的多线程都在进程的地址空间活动。 （3）资源是分给进程的，而不是分给线程的，并且系统还为分给进程 的资源规定了配额。 （4）调度的基本单位是线程。线程之间竞争处理机。真正在处理机上 执行的是线程，线程在执行中需要资源时，系统从进程的配额中扣除并 分配给它。 （5）线程在执行过程中需要同步。在不同进程的线程间的同步要用消 息传递机制，消息传递中要用到进程的资源——端口（端口也是对象， 端口中有消息队列）。所以，可以这样说，相互通信的是线程，线程使 用的资源却是进程的。
返回本节
7.1.2 进程管理程序
Windows NT的进程管理程序的主要功能是：创建和终 止进程和线程，挂起线程的执行，存储和检索进程和 线程的信息。 Windows NT中的环境子系统通过完成两个主要任务 （一是模拟子系统的客户应用程序的运行环境；二是 提供客户应用程序所要求的适应原环境的进程结构） 来实现Windows NT支持多种操作系统运行环境的功能。

嵌入式操作系统_第7章 ucOS-II - 任务的同步互斥通信

嵌入式操作系统_第7章 ucOS-II - 任务的同步互斥通信
释印做畅与系是黄宋黄时缓态之放机，宏丹宏地人和依（冲，后：丹：同们谐靠后的那别：腿缓区只，步依、任，使么走我是冲得有才啊自你运靠工务系用也！己自区到等应行通作之统权会的己信 顺 间，为有任该腿的才。造，，来 利 的而空效务通能如成我但互 的 良不A时数知爱手向唤果极相 做 好致走是）据任缓醒这大就咱沟 法 通导，而务走俩通 一 信致冲任两的，的B任应， 样 来灾区去务个混你呀务该管！从 ， 保难写取B任乱不B使处而计证性入因数务着。使算任的其于！了据不不人机务后获等数。能这际系与果得待据从样关统任。打状
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待时间为无限长。 调用函数成功后，函数返回值为OS_ON_ERR，否则会根据具体 错误返回OS_ERR_EVENT_TYPE、OS_SEM_OVF。
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第7章 操作系统接口

第7章 操作系统接口

第七章 操作系统接口 7.3.1 系统调用的基本概念
函数的集合就是Windows操作系统提供给应用程序编程 的接口（Application Programming Interface），简称Windows API或Win32 API（注：某些Win32 API，如管理Windows线 程的API等，它们并没有操纵内核对象，因此不是系统调用。 本实验只讨论API的使用，不再做进一步区分）。所有在 Win32平台上运行的应用程序都可以调用这些函数。
第七章 操作系统接口 2. 对话框的组成 1) 标题栏 2) 输入框 3) 按钮 (1)命令按钮。 (2) 选择按钮。 (3) 滑块式按钮。 (4) 数字式增减按钮。
第七章 操作系统接口
(a) “另存为”对话框 图 7 -11 对话框
第七章 操作系统接口
(b) “格式化”对话框
图 7 -11 对话框
命令解释程序是用户和系统内核之间的接口程序。
Command程序是一个命令语言解释器，它拥有自己内建
的命令集，用户或其他应用程序都可通过对Command程序的
调用完成与系统内核的交互。我们可以把系统内核想象成一 个球体的中心，Command命令解释程序就是包围内核的外壳。
第七章 操作系统接口 7.1.3 命令解释程序
第七章 操作系统接口
图7-10 “我的电脑”窗口的组成
第七章 操作系统接口 2. 窗口的性质 (1) 窗口的状态。 (2) 窗口的改变
第七章 操作系统接口 7.5.4 对话框 1. 对话框的用途 对话框的主要用途是实现人—机对话，即系统可通过对 话框提示用户输入与任务有关的信息，比如提示用户输入要 打开文件的名字、其所在目录、所在驱动器及文件类型等信 息；或者对于对象的属性、窗口等的环境设置的改变等， 比如设置文件的属性、设置显示器的颜色和分辨率、设置桌 面的显示效果七章 操作系统接口 三、系统调用的处理步骤 MS-DOS——INT 21

第七章操作风险

第七章操作风险

可以自主划分风险类型 包含了非预期损失
3、极值法
不考虑分布的全部情况，只考虑分布的尾部， 也就是潜在的重大损失。
4、记分卡法
银行业务被划分若干类型，首先依据行业标准 为风险制定一个初始值，然后通过记分卡法不 断修正。该法较少依赖于历史数据，而更多偏 重于全面的定性分析。
2008年的金融危机暴露了现行操作风险计量框 架的两大缺陷，一是操作风险资本的要求不足 以弥补一些银行的操作风险损失；二是行为不 当、系统和控制不足等损失类型，难以通过内 部模型来估算操作风险资本要求。
存在的问题有：
一是，由于各方法复杂性、风险敏感度不同，导致计 量结果差距很大，缺乏可比性。
二是总收入是由净利息收入加上净非利息收入构成， 本质上相当于将银行的操作风险与盈利水平而非业务 规模相关联，即银行盈利水平越高，操作风险越高。
三是固定的资本系数，无法反映银行随着规模扩张、 业务增加所导致的操作风险发生概率和损失率提高的 问题。
（4）客户、产品以及商业行为风险 因疏忽未对特定客户履行份内义务（如信托责
任和适当性要求）或产品性质或设计缺陷导致 的损失 包括：适当性、披露和信任责任不良的业务或 市场行为产品瑕疵。
案例：长期资本管理公司（LTCM）
（5）实体资产破坏风险 实体资产因自然灾害或其它事件丢失或毁坏导
致的损失。
第七章 操作性风险
第一节 操作风险概述
导入案例:东亚银行挤兑事件
2008年9月24日，这一天东亚银行股 票大幅下挫11.3%，由26港币跌至23.95元， 为33个月来的最低位，同一日，大量存户 到东亚银行挤兑存款。
一、操作风险的含义及特点
广义：市场风险和信用风险以外的所有风险。 狭义：金融机构中与运营部门有关的风险 巴赛尔委员会：由于不完善或有问题的内部程

《操作系统》第7章 NT内核Windows操作系统

《操作系统》第7章 NT内核Windows操作系统

⑷NT是32位的多任务操作系统,克服了DOS的 NT是32位的多任务操作系统,克服了DOS的 640KB的瓶颈限制.支持对称多CPU,支持多线 640KB的瓶颈限制.支持对称多CPU,支持多线 程. ⑸NT内核WINDOWS操作系统支持多重文件系统 NT内核WINDOWS操作系统支持多重文件系统 与异步I/O以及采用面向对象的软件开发技术. 与异步I/O以及采用面向对象的软件开发技术. 多重文件系统包括:MS-DOS的FAT16/32, 多重文件系统包括:MS-DOS的FAT16/32,OS/2 的高性能文件系统HPFS,CDFS,NTFS. 的高性能文件系统HPFS,CDFS,NTFS.NTFS 支持大容量外存. ⑹ NT内核WINDOWS操作系统内置网络功能, NT内核WINDOWS操作系统内置网络功能, 支持分布式计算和互操作性.NT内核WINDOWS 支持分布式计算和互操作性.NT内核WINDOWS 操作系统采用先进的操作系统结构,客户/ 操作系统采用先进的操作系统结构,客户/服务 器模式,微内核结构,对象模型等. ⑺安全可靠,安全性达到美国政府C2级安全标准. ⑺安全可靠,安全性达到美国政府C2级安全标准.
硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL( 硬件抽象层HAL(Hardware Abstraction Layer)将内核,设备驱 Layer)将内核,设备驱 动程序,执行体同硬件分隔,HAL隐藏各种与硬件有关的细节, 动程序,执行体同硬件分隔,HAL隐藏各种与硬件有关的细节, 如I/O接口,中断控制器,多处理机通信机制和依赖于硬件平台 I/O接口,中断控制器,多处理机通信机制和依赖于硬件平台 的函数等.HAL是NT内核WINDOWS操作系统在多种硬件平台可 的函数等.HAL是NT内核WINDOWS操作系统在多种硬件平台可 移植性成为可能的关键技术. Windows NT系列操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多 NT系列操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多 种硬件平台上的可移植性,硬件抽象层(HAL)就是使这种可移植 种硬件平台上的可移植性,硬件抽象层(HAL)就是使这种可移植 性成为可能的关键部分.HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll, 性成为可能的关键部分.HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll, 它为运行在Windows NT/XP上的硬件提供低级接口.HAL隐藏各 它为运行在Windows NT/XP上的硬件提供低级接口.HAL隐藏各 种与硬件有关的细节,例如I/O接口,中断控制器以及多处理机 种与硬件有关的细节,例如I/O接口,中断控制器以及多处理机 通信机制等任何体系结构专用的和依赖于计算机平台的函数. HAL是一个软件层,用来为操作系统的上层隐藏硬件差异,以提 HAL是一个软件层,用来为操作系统的上层隐藏硬件差异,以提 高Windows NT系列操作系统的可移植性.HAL有一虚拟机接口, NT系列操作系统的可移植性.HAL有一虚拟机接口, 可为内核调度程序,可执行体和设计驱动程序所使用.这种方法 的一个优点是每个设备驱动程序只需要一个版本,即它可运行于 各种硬件平台,而无需移植驱动程序.HAL也支持对称多重处理. 各种硬件平台,而无需移植驱动程序.HAL也支持对称多重处理. 设备驱动程序映射设备并直接访问它们,但是映射内存的管理, 配置I/O总线,设置DMA和处理母板等有关细节,都是由HAL接 配置I/O总线,设置DMA和处理母板等有关细节,都是由HAL接 口提供的.

第七章操作系统接口

第七章操作系统接口

（ 3）WINDOWS 98的接口 1。Windows98用户界面结构
Windows98使用新的32位的用户界面，提供统一的工具来浏览网络，局域网及Internet信息。这些 包含了一些桌面工具，包括网络邻居，可选择的活动桌面接口，可选择的频道接口。Windows98基本组 件结构中用户界面的细框图如下图所示。这些工具同其它的基于Win32的、基于Win16的、以及基于MSDOS的应用程序在同一结构层次上运行。所有的应用程序及工具可以从壳层提供的公用控制中得到好处， 例如公用对话框、目录树形显示和列表显示等。
int wait((int *)0) int stat_loc ; wait调用将调用进程挂起，直到该进程收到一个被其捕获的信号或者它的任何一个子进程暂仃或终止 为止。如果wait调用之前已有子进程暂仃或终止，则该调用立即返回。
UNIX（LINUX）系统调用
2.文件基本操作
creat系统调用创建普通文件 格式：#include <sys/types.h>
MS-DOS的接口
3。MS-DOS程序接口 通过软件中断和系统调用使用MS-DOS提供的功能。 用文件系统模块提供的功能－INT 21H MS-DOS文件系统子功能模块的功能是系统调INT 21,它是字符I/O高级方式，它独立于硬件且与其它操作系统 兼容。它包括设备管理、文件管理、目录管理等。 用输入输出系统模块提供的功能－－INT10H-INT1AH MS-DOS的输入输出系统模块提供的功能调用是INT10H-INT1AH。其中INT10H 调用显示驱动程序，INT16H调用 键盘驱动程序，INT17H调用打印机驱动程序，INT13H调用磁盘I/O驱动程序。
WINDOWS 98的接口
Windows应用程序可以充分利用API提供的各种特征。这些特征是：几个应用程序共享显示器、内存、 键盘、鼠标和系统计时器，应用程序之间的数据变换与设备无关的图形功能；多任务；动态链接。

操作系统 第7章操作系统的接口

操作系统 第7章操作系统的接口
北京林业大学信息学院
操作系统的接口种类
操作系统是用户与计算机系统之间的接 口，用户在操作系统的帮助下，可以安 全可靠、方便、快速地使用计算机系统。 操作系统的三种接口 命令级接口 程序级接口 图形级接口
北京林业大学信息学院
（一）命令级接口
系统提供作业控制语言或操作控制命令，来 使用户利用这些命令组织和控制作业的执行。
JOB1 JOB2 JOB3 JOB4
北京林业大学信息学院
最高响应比优先作业算法计算结果
估计运 开始时 结束时 行时间 间 间 （分钟） JOB1 120 8：00 8：00 10：00 JOB2 50 8：50 10：10 11：00 JOB3 10 9：00 10：00 10：10 JOB4 20 9：50 11：00 11：20 作业平均周转时间 T = 102.5 作业带权平均周转时间 W = 3.775 作业 进入时 间 周转时 带权周 间 转时间 （分钟） 120 1 130 2.6 70 7 90 4.5 410 15.1
北京林业大学信息学院
作业的处理过程
运行
待 等 O I/
进 调 程 度
完成
作业调度 用户 提交 收容 就绪
I/O 完成
阻塞
执行 作业录入 作业调度


作业提交：作业的输入； 作业执行：先到"就绪"，经调度"运行"，有I/O请求" 等待"，I/O完成到"就绪" 作业完成：作业的输出；
北京林业大学信息学院
北京林业大学信息学院
访管指令
用户程序在算态下运行，只能使用算态指令，而
操作系统是系统程序，在管态下运行，它既可使用算
态指令，也能使用特权指令。而用户要使用外设， 必须在管态下完成， 因而引入访管指令。 访管指令主要功能为： ① 实现从算态到管态的改变； ② 在管态下由操作系统代替用户完成其请求； ③ 操作系统工作完成后由管态返回到算态。

操作系统原理电子课件教案-第七章 主存管理

操作系统原理电子课件教案-第七章 主存管理

0 20KB 52KB 66KB 130KB
os
作业1 作业2
作业3
作业4
230KB
作业2 完成
0 20KB 52KB
os
作业1
66KB
作业3
130KB
作业4
230KB
作业4 完成
0 20KB 52KB
os
作业1
66KB
作业3
130KB
Hale Waihona Puke 230KB256KB1
主存
256KB1
主存
256KB1
主存
6
(二) 主存管理功能
一、几个概念 1. 物理地址（绝对地址、实地址）
物理地址是计算机主存单元的真实地址，又称绝对 地址或实地址。
2. 主存空间
物理地址的集合所对应的空间组成了主存空间。
3. 区域
物 理 地 址 集 合 的 一 个 递 增 整 数 序 列 子 集 n, n+1, …,n+m所对应的主存空间。
有一定容量的主存： 存放运行进程的当前信息
地址变换机构
33
六、存储保护
1. 什么是存储保护
在多用户环境中，主存储器按区分配给 各用户程序使用。为了互不影响，必须 由硬件（软件配合）保证每道程序只能 在给定的存储区域内活动，这种措施叫 做存储保护。
34
2. 存储保护方法 界地址保护 存储键保护
作业3
0 20KB 52KB 66KB 130KB
os
作业1 作业2
作业3
作业4
230KB
256KB1
256KB1
256KB1
256KB1
256KB1
主存

操作系统：07(左老师)第七章_文件系统

操作系统：07(左老师)第七章_文件系统

多级目录(Multi-Level Directory as in UNIX) root
bin
usr
lib
dev
etc
unix cc vi Li
users
clib flib
Wang
console lp
bin passwd
s
d1 d2
yacc
f2 f1
文件目录的查找
查找路径
由根目录开始查找 由当前目录开始查找
(2) 将文件名和文件号作为FCB次部填到末级目录中 (3) 以写方式打开 例如: creat(“/usr/li/d1/f1”, mode)
7.8 文件系统的界面
打开文件 命令形式: fd=open(path_name, mode) 参数说明
path_name: 文件路径名; mode: 打开方式.
7.3 文件的组织
逻辑组织
用户看到的文件组织形式
记录式文件：记录的序列
等长记录（优点：处理方便，速度快；缺点：空间浪费） 不等长记录（优点：省空间；缺点：处理不便，速度慢）
流式文件：字节的序列(UNIX, Windows, etc)
物理组织
逻辑组织到磁盘块的映射
文件：记录(字节)序列 变换关系 磁盘：块(block)序列
起始位置 Hash(key)=addr
保存记录： 计算addr=hash(key)
对应冲突记数加1 T 本记录空闲 F
标记为占用 填记录内容
顺取下一个
... 空闲标志 冲突记数 记录内容
空闲标志 冲突记数 记录内容
... 文件空间
查找记录： 计算addr=hash(key)
取addr对应记录的冲突记数count

计算机操作系统---第7章 操作系统接口

计算机操作系统---第7章 操作系统接口

命令接口包括:联机用户接口和脱机用户接口
终端用户利用该 接口可以调用操 作系统的功能， 取得操作系统 的服务。
专为批处理 作 业的用户提 供 的。（批处 理 用户接口）
7.1.1 联机用户接口

也称联机命令接口。 分类：字符显示式用户界面；图形化用 户界面
命令 语言 命令行方 式和批命 令方式
中断和异常的区别如下(2)： •异常是由处理器正在执行现行指
令而引起的，一条指令执行期间允 许响应异常，异常处理程序提供的 服务是为当前进程所用的。 异常又分为出错和陷入。
出错和陷入的区别如下： •它们发生时保存的返回指令地址 不同，出错保存指向触发异常的那 条指令，而陷入保存指向触发异常 的那条指令的下一条指令。 •从异常返回时，出错会重新执行 那条指令，而陷入就不会重新执行 那条指令。如缺页异常是一种出错， 而陷入主要应用在调试中。


首先,将处理机状态由用户态转为系统态 其次,是分析系统调用类型,转入相应的系 统调用处理程序 在系统调用处理子程序执行完后,应恢复 被中断的或设置新进程的CPU现场,然后 返回被中断进程或新进程,继续往下执行
4.系统调用处理子程序的处理过程
7.4
UNIX系统调用
7.4.1 UNIX系统调用的类型


在程序设计语言(如C语言)中，往往 提供与各系统调用对应的库函数， 应用程序可通过对应的库函数来使 用系统调用， 库函数的目的是隐藏访管指令细节， 使系统调用更象过程调用，但一般 地说，库函数属于用户程序而非系 统程序。

操作系统为用户提供系统调用 也出于安全和效率考虑，使得 用户态程序不能自由地访问内 核关键数据结构或直接访问硬 件资源。
1.命令行方式：Command arg1 arg2…argn

07-第七章操作系统接口

07-第七章操作系统接口

1. 系统访问类 系统访问类 在单用户微型机中，一般没有设置系统访问命令； 在单用户微型机中，一般没有设置系统访问命令； 然而 在多用户系统中，为了保证系统的安全性， 在多用户系统中 ， 为了保证系统的安全性 ， 都毫无例外地设 置了系统访问命令 系统访问命令， 即注册命令Login。 用户在每次开始使 置了系统访问命令， 即注册命令 。 用某终端时，都须使用该命令，使系统能识别该用户。 用某终端时 ， 都须使用该命令 ， 使系统能识别该用户 。 凡要 在多用户系统的终端上上机的用户， 在多用户系统的终端上上机的用户 ， 都必须先在系统管理员 处获得一合法的注册名和口令。以后， 处获得一合法的注册名和口令 。 以后 ， 每当用户在接通其所 用终端的电源后， 用终端的电源后 ， 便由系统直接调用并在屏幕上显示出以下 的注册命令： 的注册命令： Login: /提示用户键入自己的注册名 提示用户键入自己的注册名 提示用户键入自己的注册名
3. 文件操作命令 文件操作命令 (1) 显示文件命令 显示文件命令type。用于将指定文件显示在屏幕上。 。用于将指定文件显示在屏幕上。 (2) 拷贝文件命令 拷贝文件命令copy。 用于实现文件的拷贝。 。 用于实现文件的拷贝。 (3) 文件比较命令 文件比较命令comp。该命令用于对两个指定文件 。 进行比较。 两文件可以在同一个或不同的驱动器上。 进行比较。 两文件可以在同一个或不同的驱动器上。 (4) 重新命名命令 重新命名命令Rename。 该命令用于将以第一参数 。 命名的文件， 改成用第二参数给定的名字。 命名的文件， 改成用第二参数给定的名字。 (5) 删除文件命令 删除文件命令erase。该命令用于删除一个或一组文 。 当参数路径名为*.BAK时，表示删除指定目录下的所 件 ， 当参数路径名为 时 有其扩展名为.Bak的文件。 的文件。 有其扩展名为 的文件

操作系统原理-第七章设备管理知识点及习题

操作系统原理-第七章设备管理知识点及习题

第7章 设备管理7.1 例题解析例7.2.1 何谓虚拟设备？请说明SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的。

解本题的考核要点是虚拟设备的实现方法。

虚拟设备是指利用软件方法，比如SPOOLing系统，把独享设备分割为若干台逻辑上的独占的设备，使用户感受到系统有出若干独占设备在运行。

当然，系统中至少一台拥有物理设备，这是虚拟设备技术的基础。

SPOOLing系统又称“假脱机I/O系统”，其中心思想是，让共享的、高速的、大容量外存储器（比如，磁盘）来模拟若干台独占设备，使系统中的一台或少数几台独占设备变成多台可并行使用的虚拟设备。

SPOOLing系统主要管理外存上的输入井和输出井，以及内存中的输入缓冲区和输出缓冲区。

其管理进程主要有输入和输出进程，负责将输入数据装入到输入井，或者将输出井的数据送出。

它的特点是：提高了I/O操作的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能。

例7.2.2有关设备管理要领的下列叙述中，( )是不正确的。

A．通道是处理输入、输出的软件B．所有外围设备都由系统统一来管理C．来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D．编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E．由用户给出的设备编号是设备的绝对号解本题的考核要点是设备管理的基本概念。

(1)通道是计算机上配置的一种专门用于输入输出的设备，是硬件的组成部分。

因此A是错误的。

(2)目前常见I/O系统其外部设备的驱动和输入输出都由系统统一管理。

因此B是对的。

(3)设备管理模块中的底层软件中配有专门处理设备中断的处理程序。

通道中断属于设备中断的一种。

因此C是对的。

(4)通道设备自身只配有一个简单的处理装置（CPU），并不配有存储器，它所运行的通道程序全部来自内存。

因此D是对的。

(5)系统在初启时为每台物理设备赋予一个绝对号，设备绝对号是相互独立的。

由用户给出的设备号只能是逻辑编号，由系统将逻辑号映射为绝对号。

因此E是错误的。

例7.2.3 在关于SPOOLING的叙述中，描述是不正确的。

操作系统实例分析

操作系统实例分析

（一）在某个采用页式存储管理的系统中，作业J 有4个页面，分别被装入到主存的3、4、6、8块中，假定页面和存储块的大小均为1024字节，主存容量为64 KB 字节 （1） 写出J 的页表（2） J 在CPU 上运行时，执行一条传送指令 “ mov 2108，3102 ” 变换出两个操作数的物理地址 （3） 页式存储管理的系统中的逻辑地址结构为多少二进制位，页号和页内位移各用那些位描述? 解：(1)(2) mov 6204，8222(3) 逻辑地址为16 个二进位，第0～9位表示页内位移，第10～15位表示页号（二）在一个使用交换技术的系统中，按地址从低到高排列的内存空间长度是10KB 、20 KB 、18 KB 、7 KB 、12 KB 、15 KB 。

对于下列顺序的段请求：（1）12 KB （2）10 KB （3）15 KB （4）18 KB (5) 12 KB分别使用首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法说明空间的使用情况（指出那个请求占用那个空间）。

哪种算法不能接纳该请求序列？解：↓ ↓↓ 10KB12 KB ↓ ↓ ↓12KB 10 KB 10 KB ↓ ↓ ↓15KB 12 KB 15 KB ↓ ↓ ↓15 KB 12 KB ↓ ↓ ↓12KB 18 KB ↓ ↓ ↓12 KB首次分配 最佳分配最坏分配（三）回答以下问题1.若进程PA 和PB 要对某公共变量进行操作，PA 的临界段为CA ，PB 的临界段为CB ， 用P 、V 操作实现PA 和PB 之间的互斥。

2.已分配给用户，由于空闲区容量大于作业长度而剩余下来的空闲区，称为“内部碎片”。

因容量太小，不能满足用户需求而无法分配出去的空闲区，称为“外部碎片”。

填写下表（打√），说明在各种内存分配方式中，有可能存在哪种类型的“碎片”答： 1.S=1 进程PA 进程PB P(S) P(S) CA CB V(S) V(S) 2.（四）某作业采用离散分配方式。

操作系统实例分析

操作系统实例分析

单道系统与多道系统分析比较实例:若程序x、y、z单独执行时间分别为Tx、Ty、Tz，Tx=40分钟， Ty=80分钟，Tz=100分钟，其中处理机工作时间分别为Tx’=20分钟，Ty’=10分钟，Tz’=40分钟。

如果采用多道程序设计的方法，让x、y、z并行工作，假定处理机利用率达到70%，另加10分钟系统开销，请问系统效率能提高百分之几？40+80+100=220(20+10+40)/0.70+10=110110/220=50%调度算法实例分析:现在三个作业A、B、C，提交给系统的时间和所需计算时间如下表所示，系统采用单道系统调度方式，采用响应比高者优先法进行调度，试写出作业调度次序和各作业的完成的时刻（不考虑其它资源请求及调度因素）响应比=（等待时间+服务时间）/服务时间执行A: 时间为：10：00B: 响应比(30+30)/30=2C: 响应比(75+60)/60=2.25执行C: 时间为：11：00执行B：时间为：11：30页式存储管理地址映射实例分析:某页式管理系统中，每页大小为4KB，共有20页，那么：（1）页内地址需要多少位，逻辑地址需要多少位？4KB=4*1024=2^2*2^10=2^12 页内地址:1220页需要2^5,逻辑地址:12+5=17（2）逻辑地址30658对应页号、页内地址各是多少？30658/(1024*4)=7.48486328125页号:7(商) 页内地址1986(余数) 磁盘调度算法实例分析:某磁盘的磁头刚访问过53号磁道，现在磁头位于85号磁道，试分别根据最短寻道时间优先（SSTF）算法、电梯算法（SCAN）计算访问以下磁道序列磁头移动的总磁道数：93 45 12 120 184 152 88 90 95最短寻道时间优先（SSTF）算法：（谁短向谁走）53、85、88、90、93、120、152、184、45、12电梯算法：（一个方向到头，才能返回）53、85、88、90、93、120、152、184、45、12。

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支持三种语言，简体中文、繁体中文和英文。并可动态切换。 提供了日志文件系统reiserfs，支持海量文件系统。 增加了UPS电源管理。 加强了系统备份的工具。 提供了LVS的支持，用户可以架构自己的Web集群服务器。 提供了网络防病毒软件。 提供了红旗网络商务通e-Office系统。 部分支持USB设备。
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（1）普通文件 普通文件是以字节为单位的数据信息的集合。这些文件包括文本文件、 程序源码、程序数据和可执行二进制文件。普通文件的字节可被系统解释 成文本文件的字符、二进制的指令或程序语句。每个普通文件具有下列属 性： （a）一个文件名（不必是唯一的）； （b）一个唯一的文件索引号，叫做i结点号； （c）以字节为计数单位的文件长度； （d）最后修改的时间； （e）一组存取权； （f）所有者及从属组名。
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 寻找名字为该命令名的可执行程序，并执行之。 （1）命令行 命令行是一行字符，Shell程序由此读入命令。有两种Shell，一种 是B-Shell，一种叫做C-Shell。 在终端上输入命令时，其实是在编辑一个叫做“命令行缓冲器”的 一行命令文本，按下回车键（Return），表示输入认可，若在此之间按 了中断键（大多数为Del键），则命令行缓冲器被清空。 在一个命令行是可以输入若干条命令，只要加上分号（；）分开即 可。 要把一行命令推到后台处理，在命令行的末尾打上一个“&”号即 可。下面这条命令把/usr目录下盘空间的使用统计放到后台进行，并存 入diskusage文件中： du /usr>diskusage&
就操作系统的功能来说，MS-DOS是单任务的操作系统， 一旦用户运行了一个MS-DOS的应用程序，它就独占了系统的 资源，用户不可能再同时运行其他应用程序。而 Linux 是多 任务的操作系统，用户可以同时运行多个应用程序。
2、与Windows系统比较
从发展背景看，Linux与其他操作系统的区别是Linux是从一 个比较成熟的操作系统发展而来的。 其他操作系统，如Windows NT等，都是自成体系，没有对应 的相依托的操作系统。 从使用费用上看，Linux与其他操作系统的区别在于 Linux 是一种开放、免费的操作系统，而其他操作系统都是封闭 的系统，需要有偿使用。这一区别使得用户能够不用花钱 就能得到很多Linux的版本以及为其开发的应用软件。
（2）命令语法 命令的一般语法规则如下： command [选择项][变量][文件名][…] 按照规定，命令的名字要小写，选择项前面有一条短线（-）。 选择项可以组合使用，请看下面命令： ls -rl 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
1985年底，Windows 1.0的首发式上，人们对它反映冷淡。
1988年，Windows2.0问世，并安装在第一台基于386的PC机（Compaq Deskpro）上。
1990年5月22日，Windows 3.0问世 1992年中期发布了3.1版本。 1995年8月24日诞生的Windows 95是一个真正的全32位的个人计算机 图形环境操作系统，它开创了Windows的新纪元。 1998年8月，Microsoft公司继续推出了Windows 98中文版操作系统
2000年3月，Microsoft公司推出了Windows 2000中文版。
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二、LINUX操作系统概述


1、Linux的历史
2、 Linux用户 3、 Linux的功能 4、 Linux的缺陷 5、 Linux与其他操作系统的性能对比 6、网络服务 7、中文系窗口环境支持 8、红旗服务器2.0版本主要特性介绍
4．UNIX命令的输入和输出 UNIX命令通常是把终端键盘作为约定的输入设备，而把终端显示器作为 约定的输出设备，在UNIX系统中，命令的输入和输出可以重新定向。另外 ，UNIX的命令还可以建立管道。所谓管道，也就是一个命令的输入是另一 个命令的输出。输出重定向符号是大于号（>）,命令ls>filesave，把ls的 输出重定向到文件filesave之中。输出附加符是两个连续的大于号（>）, 命令ls>>exitfile，把 ls的输入附加到文件exitfile内容的后面，对应于 输入重定向，还有输出重定向，请参阅Shell的内容。
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1、个人用户 2、专业用户
3、商业用户
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1、提供WWW服务
2、文件及打印服务。
3、数据库服务。
4、网络服务
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目 前 在 Linux 下 的 应 用 软 件 还 不 太 多 ， 还 没 有 像 Word、 wordprofect、wordpro、WPS 一样的重量级字处理软件 。目前 Linux下的应用软件还不够丰富，人们的选择性还不大。


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1、具有多任务处理能力 2、虚拟内存管理 3、操作更便捷、灵活 6、支持新的硬件标准 7、增强网络功能 8、易于安装 9、附件功能强大 10、丰富多彩的桌面
4、灵活的窗口操作
5、灵活的快捷菜单操作
Windows 98操作系统采用VFAT文件系统，同时支 持短文件名和长文件名。
在Windows 98中，为便于管理，将系统资源组织 成树状结构，以桌面（ Desktop）为最高单元， 桌面中包含系统的所有资源，
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Windows 2000中文版操作系统具有以下明显的特点
1、使用图形用户界面 2、多任务操作系统 3、支持多种语言系统 4、即插即用技术 5、网络支持
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Linux最早是由赫尔辛基大学的一位学生 Linus Torvalds编写的。 当时Linux是他的一项个人研究项目，其目的是为Minix用户设计一个 比较有效的UNIX PC版本，Linus Torvalds称它为Linux。 1991 年发行了解情况 Linux0.11 版本，并将它发布在 Internet 上， 免费供人们使用。随后他又在 comp.os.minix 新闻组内请求其他编程 人员帮助完善。经过各地爱好者的补充和修改。 1994年Linux1.0发布之时，这一操作系统已经具备了抢先多任务 和对称多处理的功能。 如今Linux家族已经有近140个不同的版本。所有这些不同的版本 都基于最初的、免费的源代码。不同的公司可以推出不同的 Linux 产 品，但是他们都必须承诺对初始源代码的任何改动皆公布于众。
普通用户帐户： 用户登录名 用户口令字 组标识符 用户登录目录（Home directory），又 称主目录/基目录 用户登录Shell
超级用户帐号： 超 级 用 户 是 以 “ root” 名 登录的用户。为了实现各种系 统管理工作，系统管理员必须 以超级用户身份登录。超级用 户在系统中具有最高的自主权 ，可以读写系统中的任意一个 文件，也可以执行任何一个程 序。
第七章 操作系统实例分析
第七章 操作系统实例分析
1பைடு நூலகம்Windows操作系统概述 2、LINUX操作系统概述 3、UNIX操作系统概述

一、Windows操作系统概述

1、Windows操作系统的产生与发展 2、Windows操作系统的特点 3、Windows98的文件系统和资源树状结构 4、Windows2000操作系统
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（1）Internet/Intranet服务器 （2）网络管理服务器
（3）企业群组服务器
（4）应用服务器
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对于中国用户来说，中文显示、中文打印是非常 重要的。桌面系统对中文的显示、打印等要求很高， Linux 在汉字处理方面开发的时间较短，还不够成 熟，在字型字体、显示打印等方面与其他桌面系统 比起来存在着一定的差距。不过红旗 Linux 中文能 力在这方面处于领先的位置。红旗 Linux 预装了炎 黄中文平台和方正TrueType字库，是目前国内唯一 一套在Linux上支持大字符集（GBK）的中文操作系 统，实现了 Linux 上的 TrueType 显示和打印功能， 并且从安装到使用提供了全中文的操作环境。
Linux缺少全面汉化或者说是内核汉化的中文系统。不过，这 一切正在改善，目前国内也发行了许多自己的发行版，但是， 大多数发行版的中文系统还不够成熟、不够稳定。可喜的是 红旗服务器版本2.0对中文的支持大大加强，用户可以尽情享 受中文带来的乐趣了。
对于软件开发商而言，到目前为止还没有Linux环境下的集成 开发环境。Linux系统的软件开发环境都是字符环境，用户在 Linux环境下编写程序，通常都是使用Emacs写好程序，再在 Emacs中使用编译器对源程序进行编译。
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1、与DOS系统比较
在同一系统上运行 Linux 和 MS-DOS 已很普遍，就发挥处理 器功能来说， MS-DOS 没有完全实现 x86 处理器的功能，而 Linux 完全在处理器保护模式下运行，并且开发了处理器的 所有特性。 Linux 可以直接访问计算机内的所有可用内存， 提供完整的UNIX接口。而MS-DOS只支持部分UNIX的接口。
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三、UNIX操作系统概述

1、UNIX系统基本概念 2、UNIX系统的初步使用 3、UNIX的体系结构及特点 4、UNIX存储管理 5、UNIX进程管理
1、用户帐户 UNIX是一个多用户系统，它可以有若干个用户同时使用一台机器， 在系统上的各个用户必须在系统的统一管理下，在一定范围内从事自己 的工作，因此，每个用户和在银行里存款一样，都必须有自己的户头， 这种用户帐户用来组织和记录用户在系统中的活动。它也被称为帐号或 注册号。 两种类型的用户帐户，一种是普通用户帐户，一种是超级用户帐户