微机操作系统PPT教案

1、微机操作系统微机操作系统也是它能也是它能“霸占霸占”个人计算个人计算机市场的主要原因之一。机市场的主要原因之一。第1页/共37页第2页/共37页第3页/共37页第4页/共37页第5页/共37页第6页/共37页第7页/共37页第8页/共37页第9页/共37页Windows操作系统的发展操作系统的发展nWindows xp操作系统操作系统nWindows XP采用统一的系统代码同时面向采用统一的系统代码同时面向消费型和商业型操作系统的需求消费型和商业型操作系统的需求nWindows核心代码文件保护、核心代码文件保护、Windows安装安装程序及增强的防病毒功能。程序及增强的防病毒功能。n增强的增强

2、的Windows安全性：提供了安全性：提供了Internet连连接的防火墙特性、带有多用户支持的加密文接的防火墙特性、带有多用户支持的加密文件系统（件系统（EFS）、）、IPSec、Keberos等。等。 n简化的管理和部署；支持远程桌面简化的管理和部署；支持远程桌面 第10页/共37页nWindows Server 2008nWindows Server 2008是专为了强化下一代网络、应用程序和是专为了强化下一代网络、应用程序和Web服务等功能而设计的服务器操作系统，可满足企业级的应用需求，为之提供稳固、易于部署和管理的基础架构支持，提高了对企业服务等功能而设计的服务器操作系统，可满足企业

3、级的应用需求，为之提供稳固、易于部署和管理的基础架构支持，提高了对企业IT资源的管理效率。资源的管理效率。nWindows Server Hyper-V提供了全面的服务器虚拟化支持，可在单一的服务器硬件上部署不同的操作系统，而提供了全面的服务器虚拟化支持，可在单一的服务器硬件上部署不同的操作系统，而Windows Server 2008的集中化应用访问技术还可提供应用程序虚拟化特性。的集中化应用访问技术还可提供应用程序虚拟化特性。nWindows Server 2008整合了整合了IIS 7.0服务器，提供了一个安全且易于管理的服务器，提供了一个安全且易于管理的Web计算平台。此外，计算平台。

4、此外，Windows Server 2008是史上最安全的是史上最安全的Windows服务器，进行了全方位的安全强化。服务器，进行了全方位的安全强化。 Windows操作系统的发展操作系统的发展第11页/共37页Windows操作系统的发展操作系统的发展第12页/共37页7.2 Windows 2000操作系统操作系统 客户机客户机/服务器模型服务器模型n 系统代码分用户模式和核心模式两部分（微内核）系统代码分用户模式和核心模式两部分（微内核）n 对象模型对象模型n 简化了系统的设计与实现（事件对象、资源对象以及进程对象简化了系统的设计与实现（事件对象、资源对象以及进程对象 ）n 对称多处理器

5、（对称多处理器（SMP）模型）模型n 各处理器的地位平等，即操作系统和用户线程能被安排在任一处理器上运行，且所有处理器共享同一内存空间。各处理器的地位平等，即操作系统和用户线程能被安排在任一处理器上运行，且所有处理器共享同一内存空间。 第13页/共37页7.2.1 Windows 2000体系结构体系结构内存内存文件文件安全安全第14页/共37页第15页/共37页KPROCESS页目录索引页目录索引页表索引页表索引字节索引字节索引PFNPFN页目录页目录页表页表物理地址空物理地址空间间索引索引CR3物理物理地址地址PTE索引索引索引索引待访待访问页问页(每进程建立一每进程建立一张张,有有102

6、4项项)(每进程最多有每进程最多有512个个,系统系统空间最多占用空间最多占用512个个,每张每张表表1024项项)待访待访问问字节字节图图7-5 虚拟地址转换机制虚拟地址转换机制第16页/共37页nX86处理器采用了关联存储器数组形式的高速处理器采用了关联存储器数组形式的高速缓存，称为快表（缓存，称为快表（TLB），来保存最近用过），来保存最近用过的虚拟页到物理页的映射。的虚拟页到物理页的映射。nWindows 2000/xp的内存管理器采用请求式的内存管理器采用请求式页面调度算法将页面装入内存，页面调入操页面调度算法将页面装入内存，页面调入操作将在线程访问一个地址并引起缺页中断时作将在线程

7、访问一个地址并引起缺页中断时才会被执行。才会被执行。n内存管理器采用虚拟地址描述符（内存管理器采用虚拟地址描述符（VAD）来）来记录已在进程地址空间中被保留的虚拟地址记录已在进程地址空间中被保留的虚拟地址（即进程地址空间的状态）。（即进程地址空间的状态）。VAD按照自平按照自平衡二叉树方式组织信息以提高查找效率。衡二叉树方式组织信息以提高查找效率。 内存管理内存管理第17页/共37页第18页/共37页第19页/共37页第20页/共37页换出的换出的内核堆栈内核堆栈描述表描述表切换切换创建和初始化创建和初始化线程对象线程对象初始化初始化就绪就绪运行运行备用备用终止终止放入就放入就绪队列绪队列选择

8、选择执行执行抢先抢先抢先或抢先或时间片结束时间片结束执行完成执行完成重新初始化重新初始化换入的换入的内核堆栈内核堆栈等待等待完成完成等待等待完成完成等待等待对象句柄对象句柄转换转换等待等待图图7-10 Windows 2000/xp的线程状态转移图的线程状态转移图第21页/共37页第22页/共37页4. 进程间通信进程间通信n信号（信号（signal）：与信号相关的系统调用包括）：与信号相关的系统调用包括signal/raise，SetConsoleCtrlHandler/ GenerateConsoleCtrlEvent。n共享存储区（共享存储区（shared memory）：进行通信的各进

9、程可任意读写共享存储区，同时需要进程互斥和同步机制来确保数据的一致性。相关的系统调用包括：）：进行通信的各进程可任意读写共享存储区，同时需要进程互斥和同步机制来确保数据的一致性。相关的系统调用包括：CreateFileMapping、OpenFileMapping等。等。n管道（管道（pipe）：利用操作系统核心的缓冲区进行单向通信。）：利用操作系统核心的缓冲区进行单向通信。Windows提供命名和无名两种管道机制。提供命名和无名两种管道机制。n命名管道（命名管道（named pipe）提供可靠的服务器和客户之间双向通信。服务器端和客户端完成创建管道和连接之后，即可通过管道进行读写操作）提供可

10、靠的服务器和客户之间双向通信。服务器端和客户端完成创建管道和连接之后，即可通过管道进行读写操作 n无名两种管道类似于无名两种管道类似于UNIX的管道。的管道。n相关的系统调用包括：相关的系统调用包括：CreatePipe、CreateNamedPipe、ConnectNamePipe、CallNamePipe等。等。第23页/共37页n套接字（套接字（socket）：是一种网络通信机制，属于）：是一种网络通信机制，属于传输层，提供网络中不同计算机上进程间的双向通传输层，提供网络中不同计算机上进程间的双向通信，支持可靠字节流或不可靠报文两种服务，可采信，支持可靠字节流或不可靠报文两种服务，可采用

11、客户服务器或对等工作模式。用客户服务器或对等工作模式。Windows的套的套接字规范为接字规范为Winsock。n远程过程调用（远程过程调用（RPC）是一种网络编程标准。）是一种网络编程标准。n由由RPC机制完成跨网络的机制完成跨网络的I/O请求、网络协议选择、网络错误处理等工作。请求、网络协议选择、网络错误处理等工作。n调用本地和远程过程，对于远程过程，应用程序连接到本地包含桩过程的静态连接库或调用本地和远程过程，对于远程过程，应用程序连接到本地包含桩过程的静态连接库或DLL，每个桩过程对应一个远程过程。桩过程调用，每个桩过程对应一个远程过程。桩过程调用RPC运行时的过程来定位远程过程所寄居的计算机，确定远程计算机所使用的传送机制，然后利用传送软件发送请求；运行时的过程来定位远程过程所寄居的计算机，确定远程计算机所使用的传送机制，然后利用传送软件发送请求；n远程服务器接收到远程服务器接收到RPC请求之后，解析参数、重建过程调用，然后调用该过程，服务执行完毕，再将操作结果返回。请求之后，解析参数、重建过