计算机操作系统--UNIX操作系统

2023-11-18

UNIX操作系统

UNIX操作系统是一种多用户、多任务的分时操作系统。它由最内层的硬件提供基本服 务，内核提供全部应用程序所需的各种服务。

UNIX文件系统

UNIX文件系统采用树形带交叉勾连的目录结构，根目录即为，非叶节点是目录 文件，叶节点可以是目录文件，也可以是文件或特殊文件。目录是一个包含目录项的文件, 在逻辑上可以认为每一个目录项都包含一个文件名，同时还包含说明该文件属性的信息。 某些UNIX文件系统限制文件名的最大长度为14个字符，BSD版本则将这种限制扩展到了 255个字符。 
 UNIX文件系统结构由四部分组成，即引导块、超级块、索引节点区和数据存储区。

引导块：占据文件系统的开头，通常占用一个物理块，包含引导代码段。
超级块：描述文件系统的状态。
索引节点区：第一个索引节点就是文件系统的根索引节点，当执行mount命令后, 该文件系统的目录结构就可以从这个根索引节点开始进行存取。
数据存储区：专门存放数据的区域。

UNIX进程与存储管理

1.进程管理

UNIX中的进程由进程控制块（PCB）、正文段和数据段组成。PCB由常驻主存的基本进 程控制块proc和非常驻主存的进程扩充控制块user两部分组成。正文段可供多个进程共享。 系统设置一正文表text,每个正文段都占据一个表项，用来指明正文段在主存和磁盘中的位 置。数据段是进程执行时用到的数据段，若进程执行时的程序是非共享的，则也构成数据传统的UNIX进程控制子系统有进程同步、进程通信、存储管理和进程调度几大功能。进程调度采用动态优先数调度算法，进程的优先数随着进程的执行情况而变化。UNIX系统中优先数的确定方法有两种，即设置方法和计算方法。

2. 存储管理

UNIX早期的版本采用“对换技术”扩充主存容量，进程可以被换出到对换区，也可以从对换区换进到主存。高版本的 UNIX 主存管理采用分页式虚拟存储机制，对换技术作为一种辅助手段，并采用二次机会页面替换算法。
 # UNIX设备管理
 1.设备管理

UNIX系统中的文件等同于系统中可用的任何资源。UNIX的设计者们遵循一条这样的规则∶UNIX系统中可以使用的任何计算机资源都用一种统一的方法表示。它们选择用“文件”这个概念作为一切资源的抽象表示方法。 UNIX系统包括两类设备，即块设备和字符设备。
 UNIX设备管理的主要特点如下。
 （1）块设备与字符设备具有相似的层次结构。这是指对它们的控制方法和所采用的数据结构、层次结构几乎相同。 
 （2）将设备作为一个特殊文件，并赋予一个文件名。这样，对设备的使用类似于对文件的存取，具有统一的接口。 
 （3）采用完善的缓冲区管理技术。引入“预先读”“异步写”和“延迟写”方式，进一步提高了系统效率。

2. 输入输出转向

在UNIX中，任何一个存放一条或多条命令的文件称为Shell程序或Shell过程。Shell 向用户提供了输入输出的转向命令，可以在不改变应用程序本身的情况下自由地改变其数据的输入源和输出目的地。其中，“>”“>”表示输出转向，“<”表示输入转向。

3.管道

在 UNIX 系统中，“|”符号表示管道。一个管道总是连接两条命令。若将左边的标准输出命令和右边的标准输入命令相连，则左边命令的输出结果就直接成为右边命令的输入。这个功能使得用户可以在不改动程序本身的前提下使多个程序通过标准输入输出设备进行数据传递。

shell程序

shell不但负责管理命令行界面，而且shell自己也是一个编程的环境。实际上，可以将命令按照命令行的格式写入一个文件，再将其权限设置为可执行，就可以像普通命令一样执行它了。这个文件通常称为脚本。熟悉DOS的用户自然想到shell脚本相当于DOS的批处理文件，而且shell脚本中也同样支持如if、for和case等程序控制流程，甚至还支持变量和函数定义。shell实际上是一种编程语言。利用shell语言可以编写出功能很强的shell程序，并可将程序段组合起来。

1. 正则表达式
  
  在UNIX中，正则表达式不仅用在vi中，还用在shell中。正则表达式是用来确定字符串模式的一个规则集，是对文本字符串的一种描述，该描述能简洁而又完整地刻画文本字符串的关键特性。因此，正则表达式通常被用作字符串的匹配操作。 
  
  2. shell变量 
  
  shell中的变量可分为3种类型，即用户定义变量、系统定义变量和shell定义变量。用户定义变量是必须以字符或下划线开始，可以包含字母、下划线和数字的字符序列。系统定义变量和shell定义变量要相对复杂一些。

3. shell程序

shell 向用户提供了许多用于简化输入的符号，这些符号包括各种通配符、字符串定义符、转义符和变量定义符等。这些符号可以被看作shell的保留字，通常称为“元字符”。元字符的种类和作用非常多，它们无论在shell的命令行输入还是在shell程序设计中都起着非常重要的作用。

shell 命令行本身也是一个交互式的脚本执行环境，也就是说，在命令行上同样可以使用脚本中的控制语句，也可以定义变量（实际上就是环境变量），甚至可以定义函数。这都与脚本文件中的命令一样。但是有一点必须注意，shell程序有许多种，不同的shell有不同的编程命令和语法。虽然它们基本上大同小异，但还是有许多差别。

未完待续。。。

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

以上内容整理参考《软件设计师教程（第5版）》和《软件设计师考试同步辅导（第四版）》（忘记是哪个老师的了，侵删）。本文章内容旨在帮助更多想要进军软考，给自己镀金的小伙伴。有兴趣的小伙伴可以共勉。

本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)