【正文】 即 POSIX ）為實時部分 操作系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)） ? 操作系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn) – GB/T － 1995 可移植操作系統(tǒng)界面 – 等同于 POSIX ? 操作系統(tǒng)的國家軍用標(biāo)準(zhǔn) – GJB/Z 22－ 91 軍用實時操作系統(tǒng)實現(xiàn)指南 通用操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化 ? Linux 標(biāo)準(zhǔn)化 – 由 Free Standards Group（ FSG）承擔(dān) – 主要標(biāo)準(zhǔn)化項目： – Linux Standard Base (LSB) ? LSB定義在不同硬件體系結(jié)構(gòu)上的 Linux的二進(jìn)制接口 – OpenI18N (formerly Li18nux)。要想快就是找現(xiàn)成系統(tǒng)配套，IBM公司洽談 CP/M操作系統(tǒng)不順利，機遇落到了微軟公司 ? 在關(guān)鍵時刻，開發(fā)新操作系統(tǒng)時間和人手上已經(jīng)不可能，微軟找到西雅圖計算機產(chǎn)品公司，達(dá)成由微軟經(jīng)銷西雅圖計算機產(chǎn)品公司的 QDOS操作系統(tǒng)的協(xié)議 ? 當(dāng)時西雅圖公司并不知道 QDOS將被轉(zhuǎn)賣給 IBM，否則歷史將會怎樣演變，誰也無法知曉 ? IBM在 1981年推出個人計算機，宣布了 DOS操作系統(tǒng) ? 隨著 IBM PC和 MS DOS普及， CP/M逐漸走向下坡路 ? MS DOS有優(yōu)良的文件系統(tǒng) 但受到 Intel x86體系結(jié)構(gòu)的限制 缺乏以硬件為基礎(chǔ)的存儲保護(hù)機制 ? 它屬于 單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng) ? 從 1981的 1998年在 Windows 95/98之下的， MS DOS歷經(jīng)了 16個年頭 ? 迄今仍有 MS DOS愛好者繼續(xù)開發(fā)各種 DOS軟件產(chǎn)品 拯救蘋果公司的 Macintosh(MAC OS) ? 在推出 IBM PC機后，市場卷起一股龍卷風(fēng)， IBM自己也沒有料到產(chǎn)品會有如此巨大的成功 ? IBM的成功說明必有其他公司失敗。T System V BSD（ Berkeley Software Distribution） ? MINUX ? VAX （ DEC公司） ? 其他 CP/M 操作系統(tǒng) ? 隨著大規(guī)模集成電路發(fā)展，個人計算機時代到來 各種類型的個人計算機和軟件層出不窮 ? 1973年 Gary Kildall看到對個人計算機操作系統(tǒng)的需求 ,設(shè)計了 CP/M操作系統(tǒng) (Control Program/Microprocessor or Microputer) ? CP/M操作系統(tǒng)有較好的層次結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)稱作 MULTICS (MULTiplexed Information and Computing Service ) ? MULTICS設(shè)計目標(biāo)是： 便利的終端使用 —— 大量遠(yuǎn)程終端通過電話線接入計算機主機 高可靠的大型文件系統(tǒng) —— 大容量的用戶信息共享；存儲和構(gòu)造層次化信息結(jié)構(gòu)的能力 ? MULTICS研制難度超出所有人的預(yù)料（ PL/1語言） 長期研制工作達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)， 1969年 4月貝爾實驗室退出，通用電氣公司也退出 最終， MIT堅持下來， MULTICS成功運行，成為商業(yè)產(chǎn)品（通用汽車、福特、美國國家安全局等） 運行 MULTICS的計算機系統(tǒng)在九十年代中陸續(xù)被關(guān)閉（ 加拿大國防部于 2022年 10月 30日 17:08） ? MULTICS的意義 引入了許多現(xiàn)代操作系統(tǒng)領(lǐng)域概念雛形，對隨后的操作系統(tǒng)特別是 UNIX的成功有著巨大的影響 MULTICS 小型計算機，電子游戲和 UNIX的成功 ? 1969年，在貝爾退出 MULTICS研制項目后， Ken Thompson和Dennis M. Ritchie 想申請經(jīng)費買計算機從事操作系統(tǒng)研究，但多次申請得不到批準(zhǔn) ? 項目無著落，他們在一臺無人用的 PDP7上，重新擺弄原先在 MULTICS項目上設(shè)計的 “ 空間旅行 ” 游戲 ? 為了使游戲能夠在 PDP7上順利運行，他們陸續(xù)開發(fā)了浮點運算軟件包、顯示驅(qū)動軟件，設(shè)計了文件系統(tǒng)、實用程序、shell 和匯編程序 ? 到了 1970年，在一切完成后，給新系統(tǒng)起了個同 MULTICS發(fā)音相近的名字 UNIX ? 隨后， UNIX用 C語言全部重寫，自此， UNIX誕生了 UNIX ? UNIX是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的代表。 – 個人計算機操作系統(tǒng) 。 – 分時與實時系統(tǒng) 。 – 監(jiān)控程序（早期批處理） 。 三、操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史及分類 ? 操作系統(tǒng)如同任何其他事物一樣，也有它的 誕生、成長和發(fā)展 的過程。 ? 文件管理 – 有效地支持文件的存儲、檢索和修改等操作，解決文件的共享、保密和保護(hù)問題，以使用戶方便、安全地訪問文件。虛擬是操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)資源的重要手段，可提高資源利用率 操作系統(tǒng)特征（續(xù)） ? CPU－－每個用戶（進(jìn)程）的 虛處理機 ? 存儲器－－每個進(jìn)程都占有的地址空間（指令＋數(shù)據(jù)＋堆棧） ? 顯示設(shè)備－－多窗口或虛擬終端 隨機性： 操作系統(tǒng)必須隨時對以不可預(yù)測的次序發(fā)生的事件進(jìn)行響應(yīng) 操作系統(tǒng)特征（續(xù)） ? 進(jìn)程的運行速度不可預(yù)知：分時系統(tǒng)中，多個進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行， “ 走走停停 ” ，無法預(yù)知每個進(jìn)程的運行推進(jìn)快慢 ? 難以重現(xiàn)系統(tǒng)在某個時刻的狀態(tài)（包括重現(xiàn)運行中的錯誤） 不確定性： ? 由共享和并發(fā)引起 ? 在操作系統(tǒng)中可運行多道用戶程序，而每個用戶程序的運行時間、要使用哪些系統(tǒng)資源、使用多長時間、使用的資源是共享還是獨占的，操作系統(tǒng)在程序運行前是不知道的 ? 要求操作系統(tǒng)的設(shè)計要很好地解決并發(fā)和共享的問題，否則，將會產(chǎn)生不可重現(xiàn)的錯誤，這種不可重現(xiàn)的錯誤稱為不確定性 ? 例子：兩個用戶共享一臺打印機 操作系統(tǒng)特征（續(xù)） 操作系統(tǒng)的功能 ? 進(jìn)程管理 – 進(jìn)程管理的實質(zhì)是對 CPU進(jìn)行管理，所以進(jìn)程管理往往又被稱為處理器管理。 ? 操作系統(tǒng)另一項重要任務(wù)是 向用戶提供各種服務(wù)功能 。 操作系統(tǒng)設(shè)計者 應(yīng)用軟件設(shè)計者 二、操作系統(tǒng)的定義、特征和功能 ? 操作系統(tǒng)的定義 ? 操作系統(tǒng)的特征 ? 操作系統(tǒng)的功能 操作系統(tǒng)的定義 ? 定義： – 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，它是這樣一些程序模塊的集合 —— 它們能 有效 地組織和管理計算機系統(tǒng)中的硬件及軟件資源， 合理 地組織計算機工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、 方便 、有效地使用計算機，并使整個計算機系統(tǒng)能高效地運行。 – 操作系統(tǒng)的性能高低，決定了整個計算機的 潛在硬件性能 能否發(fā)揮出來。 計算機系統(tǒng) ? 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中軟件技術(shù)含量最大、附加值最高的部分，是軟件（子）系統(tǒng)的核心，是 軟件的基礎(chǔ)運行平臺 。 ? 操作系統(tǒng)屬于計算機系統(tǒng)軟件（子）系統(tǒng)中的系 統(tǒng)軟件 ，是緊密接近硬件的 第一層軟件 ，是對硬件功能的首次擴充，其他軟件則是建立在操作系統(tǒng)之上的。 return 0。 ? 為什么引入工作集模型？軟件開發(fā)人員在編程時怎樣考慮？ ? 設(shè)計一個多級目錄結(jié)構(gòu)，要求目錄檢索速度快，請給出設(shè)計方案。Linux操作系統(tǒng)分析與實踐 第一講：操作系統(tǒng)概述 《 Linux操作系統(tǒng)分析與實踐 》 課程建設(shè)小組 北京大學(xué) 二零零八年春季 *致謝：感謝 Intel對本課程項目的資助 幾個問題 ? 什么是操作系統(tǒng)？解決什么問題？ ? 學(xué)到哪些原理？ ? 設(shè)計處理器時，如何對操作系統(tǒng)支持？ ? 有硬件、軟件（應(yīng)用軟件），實現(xiàn)一個功能應(yīng)該放在哪里？如果放在操作系統(tǒng)中，應(yīng)該放在何處？內(nèi)核或庫？ ? UNIX的缺點？如果你要重新設(shè)計，怎么做？ ? 一個 Web請求是怎么走的？（ OS怎樣接？） 幾個問題（續(xù)） ? 描述中斷響應(yīng)過程，說明操作系統(tǒng)對這一過程的支持。 ? 談?wù)?TLB的作用、特點和內(nèi)容。 操作系統(tǒng)做什么？ include int main(int argc, char *argv[]) { puts(hello world)。 } ? 用戶告訴操作系統(tǒng)執(zhí)行 hello程序 ? 操作系統(tǒng)找到該程序，檢查其類型 ? 檢查程序首部，找出正文和數(shù)據(jù)的地址 ? 文件系統(tǒng)找到第一個磁盤塊 ? 父進(jìn)程需要創(chuàng)建一個新的子進(jìn)程，執(zhí)行 hello程序 ? 操作系統(tǒng)需要將執(zhí)行文件映射到進(jìn)程結(jié)構(gòu) ? 操作系統(tǒng)設(shè)置 CPU上下文環(huán)境，并跳到程序開始處 ? 程序的第一條指令執(zhí)行，失敗，缺頁中斷發(fā)生 ? 操作系統(tǒng)分配一頁內(nèi)存，并將代碼從磁盤讀入，繼續(xù)執(zhí)行 ? 更多的缺頁中斷，讀入更多的頁面 ? 操作系統(tǒng)檢查字符串的位置是否正確 ? 操作系統(tǒng)找到字符串被送往的設(shè)備 ? 設(shè)備是一個偽終端，由一個進(jìn)程控制 ? 操作系統(tǒng)將字符串送給該進(jìn)程 ? 該進(jìn)程告訴窗口系統(tǒng)它要顯示字符串 ? 窗口系統(tǒng)確定這是一個合法的操作，然后將字符串轉(zhuǎn)換成像素 ? 窗口系統(tǒng)將像素寫入