实例分析UNIX操作系统

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。

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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（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。

UNIX操作系统UNIX操作系统概述第一篇基础篇第一章UNIX操作系统概述1.1 UNIX操作系统简介UNIX是较早广泛使用的计算机操作系统之一，它的第一版于1969年在Bell实验室产生，1975年对外公布，1976年以后在Bell实验室外广泛使用。

一、UNIX特点UNIX操作系统是一种非常流行的多任务、多用户操作系统，应用非常广泛。

UNIX的主要特点为：多任务(Multi-tasking)UNIX是一个多任务操作系统，在它内部允许有多个任务同时运行。

而DOS操作系统是单任务的操作系统，不能同时运行多个任务。

早期的UNIX操作系统的多任务是靠分时(time sharing)机构实现的，现在有些UNIX除了具有分时机制外，还加入了实时(real-time)多任务能力，用于象实时控制、数据采集等实时性要求较高的场合。

多用户(Multi-users)UNIX又是一个多用户操作系统，它允许多个用户同时使用。

在UNIX中，每位用户运行自己的或公用的程序，好象拥有一台单独的机器。

DOS操作系统是单用户的操作系统，只允许一个用户使用。

并行处理能力UNIX支持多处理器系统，允许多个处理器协调并行运行。

管道UNIX允许一个程序的输出作为另外一个程序输入，多个程序串起来看起来好象一条管道一样。

通过各个简单任务的组合，就可以完成更大更复杂的任务，并极大提高了操作的方便性。

后来DOS操作系统也借鉴并提供了这种机制。

功能强大的Shell UNIX的命令解释器由Shell实现。

UNIX提供了三种功能强大的Shell，每种Shell本身就是一种解释型高级语言，通过用户编程就可创造无数命令，使用方便。

安全保护机制UNIX提供了非常强大的安全保护机制，防止系统及其数据未经许可而被非法访问。

稳定性好在目前使用的操作系统中，UNIX是比较稳定的。

UNIX具有非常强大的错误处理能力，保护系统的正常运行。

用户界面传统的UNIX用户界面采用命令行方式，命令较难记忆，很难普及到非计算机专业人员。

Unix操作系统介绍Unix操作系统介绍Unix操作系统是一个多用户、多任务、开放源代码的操作系统。

Unix操作系统最早于1969年诞生于AT&T贝尔实验室，并逐渐流行于世界各地。

由于其稳定性、安全性和可靠性，Unix操作系统在网络服务器、科研机构、金融机构、制造商以及个人电脑方面广泛使用。

本文将介绍Unix操作系统的起源、特点及发展历程。

起源与特点Unix操作系统的诞生，缘起于1969年，由肯·汤普森和丹尼斯·里奇共同开发。

此时，AT&T贝尔实验室正在开发一种新型的操作系统，旨在为PDP-7机器提供更好的支持。

Unix的设计理念，是基于抽象化、分层和简化的原则，力求实现模块化、可扩展性和可维护性。

Unix系统的内核，提供了对硬件设备、文件系统和进程管理的支持，而用户接口则通过命令行终端的方式实现。

Unix系统的设计以“一切皆文件”为基础。

在Unix系统中，所有输入和输出都被视为文件，这种统一的文件系统结构，简化了程序设计和文件管理的复杂性。

同时，Unix系统还提供了强大的管道机制，允许多个程序之间进行数据传输和处理，从而增强了系统的灵活性和效率。

Unix系统的另一个特点是多用户和多任务的支持。

Unix系统允许多个用户同时访问系统，并在系统内同时运行多个进程。

这意味着，在Unix系统中可以同时运行多个程序，从而显著提高了系统的资源利用率和响应时间。

Unix系统还提供了安全性和可靠性的保障。

Unix的设计考虑到了系统的稳定性和安全性，系统内置了多种安全机制和权限控制，确保了系统的可靠性和数据的安全性。

此外，Unix系统的内核采用了层级式的设计，可以在软件错误或崩溃时有效地保护系统的稳定性。

发展历程Unix操作系统的发展历程可以分为三个阶段。

第一阶段是早期的Unix发展阶段。

在早期，Unix操作系统主要被用于科研领域，随着Unix的发展，各种不同的版本陆续推出，如BSDUnix、System V和Sun OS等。

第一章：UNIX操作系统简介学习目标学完这一章，你能做到以下事情：描述UNIX系统的基本组成和基本功能1.1 什么是操作系统？操作系统是一种特殊的用于控制计算机（硬件）的程序（软件）。

操作系统在资源使用者和资源之间充当中间人的角色。

为众多的消耗者协调分配有限的系统资源。

系统资源包括，CPU，内存，磁盘，和打印机。

举个例子，一个用户（也可以是程序）将一个文件存盘，操作系统就会开始工作：管理磁盘空间的分配，将要保存的信息由内存写到磁盘等。

当用户要运行一个程序时，操作系统必须先将程序载入内存，当程序执行时，操作系统会让程序使用CPU。

在一个分时系统中，通常会有多个程序在同一时刻试图使用CPU。

操作系统控制应用程序有序地使用CPU ，就好象一个交通警察在一个复杂的十字路口指挥交通。

十字路口就象是CPU；每一条在路口交汇的支路好比一个程序，在同一时间，只有一条路的车可以通过这个路口，而交通警察的作用就是指挥让哪一条路的车通过路口，直到让所有路口的车辆都能通过路口。

2.UNIX操作系统的历史UNIX操作系统1969年在贝尔实验室诞生。

Ken Thompson 在Ｒudd Canaday,,Doug Mcllroy,Joe Ossana,and Dennis Ritchie,的协助下，写出一个小的分时系统，开始得到关注，在许诺为实验室的管理人员提供一个文档准备工具后，UNIX先驱们可以使用到一台更大的计算机，从而得以继续他们的开发工作。

在七十年代的中期，一些大学得到使用UNIX的许可，并很快在学院之间得到广泛流行，其主要的原因是：•小巧：最早的UNIX系统只占用512K字节的磁盘空间，其中系统内核使用16K，用户程序使用8K,文件使用64K。

•灵活：源代码是可利用的，UNIX是用高级语言写成，提高了操作系统的可移植性。

•便宜：大学能以一盘磁带的价格得到一个UNIX系统的使用许可。

早期的UNIX系统提供了强大的性能，使其能在许多昂贵的计算机上运行。