第7章 UNIX操作系统

主要内容：介绍了UNIX操作系统的特点、UNIX操作系统的基本操作与系统管理，并叙述了UNIX操作系统中的编程方法，简要介绍了UNIX操作系统的基本原理。学习任务：7.1UNIX系统的使用初步7.2UNIX系统内核结构第7章UNIX操作系统简介7.1UNIX系统的使用初步7.1.1UNIX常用命令7.1.1.1基本命令在进入UNIX操作系统命令行下，操作系统会显示一提示符，提示用户在此提示符后可以输入移行命令。在Shell提示符下，就可以输入UNIX命令。UNIX命令的基本格式如下：command参数1参数2...参数n。UNIX命令由一个命令（command）和零到多个参数构成命令和参数之间，以及参数与参数之间用空格隔开。UNIX命令说明命令举例man查看命令的帮助信息mandatedate查看当前日期datecal显示指定日期的日历cal1998bc计算器bcwho查看目前登入系统中的用户whoclear清除屏幕clear图7.1UNIX操作系统的基本命令7.1.1.2目录及文件的显示命令1.K命令:[说明]：ls命令列出指定目录下的文件，缺省目录为当前目录./，缺省输出顺序为纵向按字符顺序排列。2.pwd命令[说明]：本命令用于显示当前的工作目录。3.cat命令[说明]：显示和连接一个或多个文件至标准输出。4.head命令[说明]：将文件的头n行显示输出,缺省值为10行，显示多个文件时，在每个文件的前面加上==;文件名==5.more[说明]：将文件显示在终端上，每次一屏，在左下部显示－－more－－，若是从文件读出而非从管道，则在后面显示百分比，表示已显示的部分，按回车键则上滚一行，按空格键则上滚一屏，未显示完时可以使用more命令中的子命令。7.1.1.3目录及文件的操作命令1.cd[说明]：本命令用于改变当前的工作目录，无参数时使用环境变量$HOME作为其参数，$HOME一般为注册时进入的路径。2.Mkdir命令[说明]：本命令用于建立目录，目录的存取模式由掩码（umask)决定，要求对其父目录具有写权限，目录的UID和GID为实际UID和GID。3.Rmdir命令[说明]：本命令用于删除目录。4.cp命令[说明]：将文件1(文件2...)拷贝到目标上，目标不能与文件同名，若目标是文件名，则拷贝的文件只能有一个，若目标是目录，则拷贝的文件可以有多个，若目标文件不存在，则建立这个文件，若存在，则覆盖其以前的内容，若目标是目录，则将文件拷贝到这个目录下。5.mv命令[说明]：将文件移动至目标，若目标是文件名，则相当于文件改名。6.rm命令[说明]：用来删除文件或目录7.1.1.4目录及文件的查找命令1、Find命令[说明]：find命令递归地遍历指定路径下的每个文件和子目录，看该文件是否能使表达式值为真，以下n代表一个十进制整数，n代表打印n，-n代表小于n。2.grep[说明]：在指定的文件中搜索模式，并显示所有包含模式的行，模式是一个正规表达式，在使用正规表达式时，最好将其引在单引号(‘)中，若指定文件为缺省，则使用标准输入。7.1.2文本编辑器7.1.2.1UNIX编辑器概述编辑器是使用计算机的重要工具之一，在各种操作系统中，编辑器都是必不可少的部件。Unix及其相似的ix操作系统系列中，为方便各种用户在各个不同的环境中使用，提供了一系列的ex编辑器，包括ex,edit,ed和vi.其中ex,edit,ed都是行编辑器，现在已很少有人使用，Unix提供他们的原因是考虑到满足各种用户特别是某些终端用户的需要。7.1.2.2Vi编辑器的使用1.进入vi在系统提示字符(如$、#)下敲入vi＜文件名称＞，vi可以自动帮你载入所要编辑的文件或是开启一个新文件（如果该文件不存在或缺少文件名）。2.两种模式vi存在两种模式：指令模式和输入模式。3.退出vi在指令模式下键入:q,:q!,:wq或:x(注意:号），就会退出vi。4.基本编辑操作配合一般键盘上的功能键，像是方向键、[Insert]、[Delete]等等。5.更多编辑操作Vi中的编辑指令非常有弹性，基本上可以说是由指令与范围所构成。例如；dw是由删除指令d与范围w所组成，代表删除一个单词d(elete)w(ord)。7.1.3Shell程序设计7.1.3.1shell概述shell是一个命令解释器，它会解释并执行命令提示符下输入的命令。7.1.3.2shell编程１.注释：在进行shell编程时，以#开头的句子表示注释。２.变量：在其他编程语言中您必须使用变量。3.Shell命令和流程控制在shell脚本中可以使用三类命令：Unix命令管道,重定向分支语句7.1.4UNIX系统管理7.1.4.1用户管理1.用户与用户组2.用户帐号的定义3./etc/passwd文件4./etc/group文件5.使用命令行管理用户帐号6.使用命令行方式更改用户的密码7.1.4.2系统的启动和关闭1.系统的启动自动启动；在这种方式下，系统可以不经任何人工的干预而自动完成启动的全过程。手工启动；在系统启动过程到达某一点时，系统管理员可以进行一些人工的干预，如对文件系统进行检查，设置系统的日期等等。然后系统将继续进行引导。2.系统的关闭7.2UNIX系统内核结构7.2.1UNIX系统概述UNIX操作系统最早是由美国电话电报公司（AT&T）贝尔实验室的丹尼斯•里奇和肯•汤普森开发的，它允许计算机同时处理多用户和程序。内核是UNIX操作系统的心脏，它负责控制计算机的资源和调度用户作业，以使人人公平地共享资源（包括CPU以及对磁盘存储器、打印机和磁带驱动器这些外围设备的访问）。程序与内核的交互作用是通过带有熟知名称的专用操作命令实现的，这就称为系统调用。7.2.2进程的描述和控制7.2.2.1进程的描述1.进程的基本概念进程是正在执行的一个程序的实例，通常是由程序，数据集合和进程控制块（ProcessControlBlock简称PCB）三个部分组成。2.进程和程序的区别进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。3.父进程与子进程子进程是由另外一个进程所产生的进程，产生这个子进程的进程称为父进程。4.进程的三种基本状态运行态就绪态封锁态7.2.2.1进程的控制1.ps命令语法：ps[-efl]报告进程的状态2.后台进程语法：命令cmd.out&3.将任务放在后台/前台运行jobsctrl+zfg[%number]fg[%string]bg[%number]bg[%number]4.kill命令语法：kill[-ssignal_name]PID[PID....]发送一个信号给指定的进程。7.2.3进程的同步和通信7.2.3.1进程的同步1.阻塞操作阻塞操作会阻塞进程(在操作完成时使进程处于asleep状态)。2.中断尽管内核不会被其他进程抢占，但一个正操作内核数据结构的进程却可被设备中断。3.多处理器由于内核所具有的最基本保护方式非抢占特性不复存在，多处理器系统有一类新的同步问题。7.2.3.2进程的通信复杂的编程环境通常使用多个相关的进程来执行有关操作。进程互相间必须进行通信，来共享资源和信息。进程间通信有如下一些目的：数据传输并享数据通知事件资源共享进程控制7.2.4存储器管理7.2.4.1常用的存储器信息统计命令1.文件系统空闲情况的统计df命令为diskfree的缩写。df可以单独使用，也可以带参数。2.磁盘空间占用情况在文件系统满了或者我们希望得知某个目录或文件对文件系统存储空间的使用情况时，可以使用du命令。3.用户占用文件系统空间的统计系统中的每个文件都有相应的拥有者。在某些情况下我们需要知道在某个文件系统上，每个用户各占用多少存储空间。为此可以使用quot命令。7.2.4.1存储器的组织方式1.硬盘的组织硬盘是一种块设备。也就是说，它每次同其它设备的数据交换均是以一个数据块（通常为512字节）为单位的。这样硬盘的存储空间也就是从0号块到最大块号。例如一个1GB的硬盘上，将会有2M个数据块。其编号将是从0至2的21次方－1。2.软盘、CD-ROM的组织方式上述存储设备因为其携带方便，易于保存，并且CD-ROM还具有存储量大（海量存储）的特点，因而在计算机系统中被广泛使用。在UNIX系统中这些设备也被按文件的组织方式加以组织。7.2.5设备管理7.2.5.1设备文件在UNIX中，每一个硬件设备都被看作是一个文件。为了说明这个问题，我们来做如下的演示，查看/dev/hda这个设备文件：less-f/dev/had。7.2.5.1设备管理的常用命令1.stty[语法]：stty[-a][-g][选项]2.tty[语法]：tty3.lp[语法]：lp文件4.lpstat[语法]：lpstat[选项][打印任务号]5.cancel[语法]：cancel打印任务号6.enable[语法]：enable打印机表7.disable[语法]：disable[-cw]打印机表8.sync[语法]：sync7.2.6文件管理7.2.6.1文件的权限和存取1.权限概述存取一个文件需要用户的身份，和与文件相关的权限。UNIX系统为一个文件提供三层存取结构：user代表文件的所有者，group代表对文件有存取权限的组，other代表系统中的其他所有的用户。2.使用chmod命令改变一个文件的权限chmod命令被用来更改一个文件或目录的存取权限，只有文件的属主（或root-系统管理员）才能改变权限。3.chown命令语法：chownowner[:group]filename...更改一个文件的属性。4.使用chgrp命令更改文件的属组语法：chgrpnewgroupfilename....更改一个文件的组。只有文件的属主和root才能更改文件的组。7.2.6.2文件系统UNIX系统提供文件系统来管理和组织你的文件和目录。文件通常是数据的一个容器，而目录是文件和（或）其他目录的容器，一个目录包含下的另一个目录通常被称为子目录，UNIX的文件系统与文件柜十分相似。UNIX并不使用驱动器名如C:D:等来标记一硬盘或分区，在整个系统上，不管有多少个硬盘，分区是怎样的，只有一个根目录，叫做root标记为/，其下任何一个子目录，却可以是一个硬盘或一个分区，而且是可随时改变的。本章小结是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构。本章对UNIX操作系统的基本操作命令，Vi编辑器，Shell编程及系统管理进行了阐述。并介绍了UNIX操作系统进程，设备及文件管理的原理与操作。实训一1.Unix操作系统基本命令的使用，要求能够熟练的使用命令对Unix操作系统进行管理，并能够利用Vi编辑器对文档进行编辑。2.在Shell下编写简单的程序。