第1课 UNIX操作系统概述、操作基础

第一课UNIX操作系统概述一、操作系统及其功能操作系统是系统软件的核心，是对计算机的硬件和软件资源进行控制管理的程序模块集合。操作系统具备能够接受并解释用户命令的接口：命令接口、程序接口、图形接口操作系统管理应用软件，并为应用软件提供很好的运行和开发环境。称之为软件工作平台。操作系统提供的服务通常归结为：程序执行、资源分配、I/O操作、文件系统管理、出错检测、中断处理、资源统计、资源保护二、UNXI操作系统的历史与发展UNIX操作系统是一个多用户、多任务的分时操作系统，支持多种处理器架构，具备完善的网络功能，也是网络操作系统。UNIX操作系统对于工作站、微型计算机、大型机和超级计算机等各种不同类型的计算机来说，都是一种标准的操作系统。UNIX操作系统是由肯.汤普逊（KenThompson）1969年在贝尔实验室开发成功。宗旨是处理用户所遇到的各种各样的任务，有别于传统的基于特定硬件的系统，使得操作系统非常灵活，成为面向用户的操作环境。1、UNXI操作系统的诞生1969年Thompson和他的同事DennisRitchie、RuddCanaday等人在一台DECPDP-7创建成功一个多任务的操作系统，其中包括一个文件系统、一个命令解释器和一些实用程序。这个新的多任务操作系统可同时支持两个用户，被称为UNICS，意为非多重方式的信息与计算机系统。20世纪70年代后被改为UNIX。后来，Thompson所在的科研小组为UNIX添加了文本格式化程序runoff，并将UNIX移植到PDP-11/20机上。这个UNIX操作系统增加了一个编辑器和runoff（后来演变成troff），成为第一个带文本处理能力的电子出版程序。1973年，Ritchie和Thompson用C语言重写了UNIX系统内核，成为UNIX第4版。较之于当时多数小型机上用汇编语言编写的系统，UNIX具备了更加易于维护和移植的特性，开始流行起来。AT&T将UNIX系统提供给了大学、商业公司和政府部门，为UNIX的迅速发展奠定了基础。2、UNIX的发展（AT&T、伯克利）1975-77年，贝尔实验室推出UNIXVersion5和UNIXVersion6，当时已经可在600台以上计算机运行。包含了许多新的工具和实用程序。1979年，贝尔实验室推出UNIXVersion7，含有BourneShell、UUCP和C，是现代UNIX的直接祖先。1979年，加州大学伯克利分校的3BSD发行，基于2BSD和UNIXVersion7：（研究生BillJoy和ChunkHaley）提供了虚拟内存支持，允许程序可以在在物理内存大小不够用的情况下，继续模拟出虚拟内存来进行使用。创新了CShell和vi。1980年—4BSD发行，由DARPA资助；1983年—4.1BSD、4.2BSD，引进包括能用于文件传输和远程通讯的TCP/IP网络在内的网络功能、可实现快速存取的文件系统，这是BSD对UNIX最重要的贡献之一；1987年—4.3BSD；1993年—4.4BSD。BSD的多数重要特性都被合并到UNIXSystemⅤRelease4中。1982年，AT&T发布了其第一个商品版UNIXSystemⅢ至此UNIX已经产生很多商业版、研究版和实验版，造成系统某些特定功能的不稳定应用。UNIXSystemⅣ为内部发行版1983年，AT&T发布了UNIXSystemⅤRelease1，支持向上兼容并包括BSD的屏幕编辑器vi和屏幕控制程序库curses1984年，AT&T发布了UNIXSystemⅤRelease2，增加了断电与死机时的文件保护与锁定，改进了系统管理，增加了作业控制特性另外跟随的2.1、2.2，引入请求调页、文件记录索引等1987年，AT&T发布了UNIXSystemⅤRelease3，包括建立网络软件的工具STREAMS、网络文件共享的远程文件系统RFS、网络应用的传输层接口TL13.1支持更广泛的字符集、日期与时间格式；3.2提供了强化的系统安全性能，并引入面向菜单用户接口的命令环境1989年，AT&T发布了UNIXSystemⅤRelease4，统一了在AT&T内、外部开发的各种各样的UNIX系统版本，给UNIX市场和标准化工作带来巨大冲击，几乎所有厂家都提供基于SVR4或者符合基于SVR4开发标准的版本3、UNIX系统的变种：UNIX有数十种变种，主要是指AT&T与BSD等外部开发的各种商业版与实验版、开放发行版等，特性大多相同，较为现代的变种之间移植软件较为简单。1）LINUX开发始于1991年，芬兰赫尔辛基大学学生LinuxTorvalds决定创建运行在PC上的拥有Minix特性的UNIX版本，并将之发布到Internet上，开放源代码，邀请免费下载与改进完善。Liunx思想支持软件应当是开放和免费的，由此Liunx迅速流行，庞大的开发团队不断为其增加新功能和特性Liunx受GNU（“GNU‘sNotUnix”的递归缩写,又称革奴计划，由RichardStallman在1983年9月27日公开发起,目标是创建一套完全自由的操作系统。）条例保护。绝大多数基于Linux内核的的操作系统使用了大量的GNU软件，被称为“GNU/Linux”或简称Linux。（GNU计划自己的内核称Hurd）Linux内核可在Internet上数百个FTP服务器上得到。目前最著名的发行版本：Debian，RedHat、ubuntu、OpenSuse(原Suse)、Mandriva(原Mandrake)、CentOS、fedora等。国内比较著名的linux版本：红旗linux等。各公司的发行版中，与Linux内核一道发行的程序包都有所不同。一个典型的Linux发行版包括：Linux内核，一些GNU程序库和工具，命令行shell，XWindow视窗系统和相应的桌面环境（如KDE或GNOME），网站服务器等组件，并包含数千种从办公套件，编译器，文本编辑器到科学工具的应用软件。Linux的开放特性同时使得发行版本之间的差异难以克服，在一个发行版上运行的程序可能无法在另一个发行版上运行。Linux与UNIXSystemⅤ有许多共同的特性，但是Linux也作了很多改进，在硬件平台支持上更占优势，已经成为UNIX用于个人电脑的流行版本，并开始用于服务器。目前，Linux可用于许多不同的处理器，如IntelX86系列、Motorola68K、DigitalAlpha、Sparc、MIPs、PowerPC等。基于其低廉成本与高度可设定性，Linux常被应用于嵌入式系统，例如机顶盒、移动电话及移动装置等。（在移动电话上，Linux已经成为与SymbianOS、WindowsMobile系统并列的三大智能手机操作系统之一。）目前国际上采用Linux的超级电脑亦愈来愈多，使用率近75%。可浏览）XENIX1980年微软公司推出XENIX操作系统，是UNIX从大型机到微型机的变种和商业版本。被移植到许多不同的微处理器上。最初的XENIX基于UNIX第7版，后来的版本增加了4.1BSD的实用程序和AT&TUNIXSystemⅢ的新功能。1985年XENIX转到以UNIXSystemⅤ为基础。1987年，微软与AT&T联手推出UNIXSystemⅤRelease3.2，实现了XENIX与UNIXSystemⅤ的合并，产生了一个能够从微机到超级计算机上运行的唯一的UNIX版本。XENIX的商业版可支持UNIFY数据库进行数据管理。3）UNIX的其他变种SolarisSunMicrosystems公司开发，最初的操作系统叫做SunOS。基于UNIXSystemⅤRelease1和4.3BSD。其子公司SunSoft将SunOS移植为基于UNIXSVR4的新版本，即Solaris1.0，是SunOS的改进版。最有影响力的版本是1993年11月发行的Solaris2.3，对Solaris环境作了许多修改，引入XWindows的最新版本，符合POSIX标准。随后的版本又引入通用桌面环境（CDE）、POSIX线程及TCP上的NFS等特性。Solaris2.6是第一个支持Java的Solaris版本。1998年SunMicrosystems公司发布Solaris7。可支持64位应用程序和基于Web的管理与配置。最新版本是Solaris9。可浏览：SCOUNIX和UNIXWareSCOUNIX是SantaCruzOperation（SCO）公司的操作系统，最早基于UNIXSystemⅤ/386Release3.2。SCO公司曾先后推出一系列OpenServer产品：用于工作站的SCOOpenServerRelease5桌面系统；支持高可靠性网络应用的SCOOpenServerRelease5企业系统；SCOOpenServerRelease5开发系统；高可靠性、非联网、多用户解决方案平台SCOOpenServerRelease5主系统。UNIXWare是Novell公司用于UNIXSystemⅤ的产品的商标名。1995年11月SCO公司从Novell公司买下所有UNIXWare产品，并拥有了UNIXSVR4的源代码所有权，开始供应UNIXWare。1995年，UNIXWare2.0发布，基于UNIXSystemⅤRelease4.2和NovellNetWare，支持客户/服务器模式。SystemⅤRelease51997年由SCO开发。作为UNIXSystemⅤ的所有者，SCO改进了SystemⅤ的内核，系统性能、系统负荷能力及可靠性得到改善，支持64位文件系统并实现了64位命令、程序库和API。SCO随后把SystemⅤRelease5的内核用作其所有UnixWare产品的基础。UnixWare7为最新发布版，基于SVR5内核，支持64位机，内含通用桌面环境（CDE）以及一个集成的Netscape浏览器和Web服务器，直接支持Java。SCO提供免费的UnixWare7和OpenServerUnix系统。还提供用特别的免费许可进行多重安装的廉价媒介。可浏览HP-UX由惠普公司开发出售，用于计算机及工作站的UNIX系统变种。最早基于UNIXSystemⅤRelease2.0。1986年发布第一个版本；1992年推出HP-UX9.0，包含4.3BSD的许多特性和可视化用户环境（VUE）的图形用户界面；1995年推出HP-UX10.0，包括了SVR4的文件系统目录结构、增强了规范性和安全性、支持CDE。1997年推出HP-UX11.0。提供64位操作环境和完整的服务器、工作站支持。网址:AIXIBM公司的UNIX版本，主要为IBM工作站开发，基于UNIXSystemⅤRelease3，具有4.3BSD特性。最新版本AIX4.3，已被OpenSource以UNIX98注册。网址:IRIXSiliconGraphics公司提供的专利版UNIX。64位操作系统，优化了需要大量CPU的图形处理功能。新版IRIX6.5提供可缩放性、大规模数据库管理、实时3D视觉能力及中间平台，并为许多领域提供新功能。网址:A/UX（Apple’sUNIX）Apple公司的UNIX操作系统。1998年Apple公司推出包括许多UNIX标准的服务器操作系统MacOSXserver，基于4.4BSD，包含流行的Web服务器软件—Apache。ULTRIXDigitalEquIPment公司（DEC）的UNIX版本，基于4.28BSD和ALpha处理器。1988年IBM、DEC、H