Операционные Операционные системы системы

семейства семейства UnixUnix

UNIX— группа UNIX— группа переносимых, переносимых, многозадачных и многозадачных и многопользовательских многопользовательских операционных систем.операционных систем.

Первая система UNIX была Первая система UNIX была разработана в 1969 г. в разработана в 1969 г. в

подразделении Bell Labs подразделении Bell Labs компании AT&T. компании AT&T.

Кен Томпсон и Денис Ритчи — Кен Томпсон и Денис Ритчи — создатели UNIXсоздатели UNIX

Архитектура операционной Архитектура операционной системы UNIX системы UNIX

Самый общий взляд на архитектуру UNIX Самый общий взляд на архитектуру UNIX позволяет увидеть позволяет увидеть двухуровневую модель двухуровневую модель системысистемы, состоящую из , состоящую из пользовательскойпользовательской и и системной части (ядра)системной части (ядра) Ядро Ядро непосредственно взаимодействует с непосредственно взаимодействует с аппаратной частью компьютера, изолируя аппаратной частью компьютера, изолируя прикладные программы (процессы в прикладные программы (процессы в пользовательской части операционной пользовательской части операционной системы) от особенностей ее архитектуры. системы) от особенностей ее архитектуры. Ядро имеет набор услуг, предоставляемых Ядро имеет набор услуг, предоставляемых прикладным программам посредством прикладным программам посредством системных вызовов. Таким образом, в системных вызовов. Таким образом, в системе можно выделить два уровня системе можно выделить два уровня привилегий: привилегий: уровень системыуровень системы (привиегии (привиегии специального пользователя root) и уровеньспециального пользователя root) и уровень пользователя (привилегии всех остальных пользователя (привилегии всех остальных пользователей). пользователей).

Ядро операционной системы Ядро операционной системы UNIX UNIX

В системе UNIX может одновременно выполняться В системе UNIX может одновременно выполняться множество процессов (задач), причем их число множество процессов (задач), причем их число логически не ограничивается, и множество частей логически не ограничивается, и множество частей одной программы может одновременно находиться в одной программы может одновременно находиться в системе. Благодаря специальному механизму системе. Благодаря специальному механизму управления памятью, каждый процесс развивается в управления памятью, каждый процесс развивается в своем защищенном адресном пространстве, что своем защищенном адресном пространстве, что гарантирует безопасность и независимость от других гарантирует безопасность и независимость от других процессов. Различные системные операции процессов. Различные системные операции позволяют процессам порождать новые процессы, позволяют процессам порождать новые процессы, завершают процессы, синхронизируют выполнение завершают процессы, синхронизируют выполнение этапов процесса и управляют реакцией на этапов процесса и управляют реакцией на наступление различных событий. наступление различных событий.

Два кита UNIX: Два кита UNIX: файлы и процессы файлы и процессы

Существует два основных объекта операционной Существует два основных объекта операционной системы UNIX, с которыми приходиться работать системы UNIX, с которыми приходиться работать пользователю – пользователю – файлыфайлы и и процессыпроцессы. Эти объекты . Эти объекты сильно связаны друг с другом, и в целом сильно связаны друг с другом, и в целом организация работы с ними как раз и определяет организация работы с ними как раз и определяет архитектуру операционной системы. архитектуру операционной системы. Все данные пользователя храняться в Все данные пользователя храняться в файлахфайлах; ; доступ к периферийным устройствам доступ к периферийным устройствам осуществляется посредством чтения и записи осуществляется посредством чтения и записи специальных файлов; во время выполнения специальных файлов; во время выполнения программы, операционная система считывает программы, операционная система считывает исполняемый код из файла в память и передает ему исполняемый код из файла в память и передает ему управление. управление. С другой стороны, вся функциональность С другой стороны, вся функциональность операционная определяется выполнением операционная определяется выполнением соответствующих соответствующих процессовпроцессов. В частности, . В частности, обращение к файлам на диске невозможно, если обращение к файлам на диске невозможно, если файловая подсистема операционной системы файловая подсистема операционной системы (совокупность процессов, осуществляющих доступ к (совокупность процессов, осуществляющих доступ к файлам) не имеет необходимого для этого кода в файлам) не имеет необходимого для этого кода в памяти. памяти.

Контекст процессаКонтекст процессаКаждому процессу соответствует Каждому процессу соответствует контекстконтекст, в , в котором он выполняется. Этот контекст включает котором он выполняется. Этот контекст включает содержимое пользовательского адресного содержимое пользовательского адресного пространства – пользовательский контекст (т.е. пространства – пользовательский контекст (т.е. содержимое сегментов программного кода, данных, содержимое сегментов программного кода, данных, стека, разделяемых сегментов и сегментов файлов, стека, разделяемых сегментов и сегментов файлов, отображаемых в виртуальную память), содержимое отображаемых в виртуальную память), содержимое аппаратных регистров – регистровый контекст аппаратных регистров – регистровый контекст (регистр счетчика команд, регистр состояния (регистр счетчика команд, регистр состояния процессора, регистр указателя стека и регистры процессора, регистр указателя стека и регистры общего назначения), а также структуры данных ядра общего назначения), а также структуры данных ядра (контекст системного уровня), связанные с этим (контекст системного уровня), связанные с этим процессом. Контекст процесса системного уровня в процессом. Контекст процесса системного уровня в ОС UNIX состоит из «статической» и «динамических» ОС UNIX состоит из «статической» и «динамических» частей. Для каждого процесса имеется одна частей. Для каждого процесса имеется одна статическая часть контекста системного уровня и статическая часть контекста системного уровня и переменное число динамических частей. переменное число динамических частей. Статическая часть контекста процесса системного Статическая часть контекста процесса системного уровня включает следующее:уровня включает следующее:

Состояния процесса в UNIX Состояния процесса в UNIX

Особенности UNIX, отличающие данное семейство Особенности UNIX, отличающие данное семейство от других ОС:от других ОС:Файловая система древовидная, чувствительная к Файловая система древовидная, чувствительная к регистру символов в именах, очень слабые регистру символов в именах, очень слабые ограничения на длину имён.ограничения на длину имён.Нет поддержки структурированных файлов ядром Нет поддержки структурированных файлов ядром ОС, на уровне системных вызовов файл есть поток ОС, на уровне системных вызовов файл есть поток байт.байт.Командная строка находится в адресном Командная строка находится в адресном пространстве запускаемого процесса, а не пространстве запускаемого процесса, а не извлекается системным вызовом из процесса извлекается системным вызовом из процесса интерпретатора команд (как это происходит, интерпретатора команд (как это происходит, например, в RSX-11).например, в RSX-11).Понятие «переменных окружения».Понятие «переменных окружения».Запуск процессов вызовом fork, то есть возможность Запуск процессов вызовом fork, то есть возможность клонирования текущего процесса со всем клонирования текущего процесса со всем состоянием.состоянием.

Вопросы:Вопросы:

Что такое Что такое UNIX?UNIX?Какие вы знаете основные объекты ОС Какие вы знаете основные объекты ОС UNIX?UNIX?Какие существуют особенности UNIX, отличающие Какие существуют особенности UNIX, отличающие данное семейство от других ОСданное семейство от других ОС??

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕСПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!