操作系统讲义-第二章

操作系统讲义孙清

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Contents课程内容安排

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章

操作系统概述 系统启动及用户界面 进程管理与调度 进程同步 存储器管理 设备管理 文件管理

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第二章 系统启动及用户界面操作系统的引导和启动 操作系统的接口 Linux操作系统的安装 Linux操作系统的启动 Linux操作系统的接口LOGO

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PC机系统主板构架 操 作 系 统 在 哪 里 ？

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操作系统的引导和启动 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),互补 金属氧化物半导体，是组成CMOS数字集成电路 的半导体工艺。在计算机中是用来保存计算机基 本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的芯片。 BIOS (BasicInput-OutputSystem)基本输入输出系统，其 内容集成在微机主板上的一个ROM芯片上，主要 保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程 序，系统信息设置、开机上电自检程序和系统启 动自举程序等。 MBR(Main Boot Record)主引导记录存放在磁盘 的第一个扇区里，系统启动时，它自动装入内存 并由它负责装入操作系统的其他部分。房地产E网 西安财经学院

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BIOS功能主要包括以下方面： 一是BIOS中断服务程序，包括操作系统对软盘、硬盘、光驱、 键盘、显示器等外围设备的管理，操作人员可以通过访问INT5、 INT13等中断点而直接调用BIOS中断服务程序。 二是BIOS系统设置程序，在BIOS ROM芯片中装有“系统设置 程序”,主要用来设置CMOS RAM中的各项参数。这个设置 CMOS参数的过程，习惯上也称为“BIOS设置”。 三是POST上电自检程序，接通电源后，由 POST(PowerOnSelfTest,上电自检)程序来对内部各个设备进 行检查。通常完整的POST自检将包括对CPU、内存、ROM、 主板、CMOS存贮器、串并口、显示卡、软硬盘子系统及键盘 进行测试，一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣 笛警告。 第四为BIOS系统启动自举程序，系统在完成POST自检后， BIOS就首先按照系统CMOS设置中保存的启动顺序搜寻软硬盘 驱动器及CD—ROM、网络服务器等有效启动驱动器，读入操 作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导记录，并由引导 记录来完成系统的顺利启动。

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系统的自举

将辅存中的装配程序(引导块)读入内存； 装配程序运行，将操作系统的核心读入内存并将 控制权转给核心程序。

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核

心的初始化 核心页表寄存器与核心数据初始化 建立0号进程。 建立1号进程。实现系统的初始化。

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系统初始化 由1号进程执行初始化程序，为控制台终端建造 一个进程，执行命令解释程序，等待接受用户的 命令。

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运行一个用户程序的过程编辑、编译、连接、运行。 程序运行的两种基本模式： 编译运行 解释运行

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操作系统用户接口 操作系统提供两种用户接口： 程序接口、操作接口。 1、操作接口分为 ： 命令行式接口(shell)、图形用户接口GUI。 2、程序接口： 系统调用

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系统调用示意图

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Linux系统安装方式 Linux模拟机—Bochs机 Linux虚拟机---在Windows系统下用虚拟机安装。 常用的虚拟机软件有vmware和virtual pc。 Linux单系统---将整个机器安装成Linux系统。 Linux与Windows双系统--在磁盘的不同分区分别安装Linux系统和Windows系 统。 先安装Windows系统,事先为Linux系统留出充足的 磁盘空间(不含在Windows分区中)

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硬盘的分区1. 一个硬盘主分区至少有1个，最多4个，扩展分区可以没有， 最多1个。且主分区+扩展分区总共不能超过4个。逻辑分 区可以有若干个。 2. 分出主分区后，其余的部分可以分成扩展分区，一般是剩 下的空间全部分成扩展分区，也可以不全分，剩余的空间 就浪费了。 3. 扩展分区不能直接使用，必须分成若干逻辑分区。所有的 逻辑分区都是扩展分区的一部分。 硬盘的容量=主分区的容量+扩展分区的容量； 扩展分区的容量=各个逻辑分区的容量之和。 4. 由主分区和逻辑分区构成的逻辑磁盘称为驱动器(Drive) 或卷(Volume)。 5. 激活的主分区会成为“引导分区”(或称为“启动分 区”),引导分区会被操作系统和主板认定为第一个逻辑 磁盘。房地产E网 西安财经学院

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GRUB GRUB 是一个多重操作系统启动管理器。用来引 导不同系统，如windows,linux GRUB对LINUX系统的启动： Title行：定义名字 Root行：表示/boot所在的分区 Kernel行：启动内核文件 Intrid行：运行初始化模块

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LINUX的系统启动

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Linux 引导线路图 ROM BIOS→bootsect.S→setup.S→head.S→main.c 与Linux的启动部分密切相关的代码： 三个汇编语言程序bootsect.S、setup.S和head.S init目录下的main.c 启动引导时内核在内存中的

位置和移动后的位置 情况见Linux内核剖析图2.1

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电源开启后，由机器的ROM BIOS先上电自检， 然后负责将启动盘第一扇区(boot sector)中的 内容主引导记录(MBR)从磁盘装入地址为 0x7C00的内存空间，然后跳转至该位置执行。 由(GRUB或LILO)负责启动系统。

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Linux启动 装载程序按照OS标签来选择安装对应的OS内核。 LINUX系统内核首先执行init程序，它是所有运行 进程的父进程。 init启动的第一批进程按照/etc/rc.d/rc.sysinit脚本 来运行。 LINUX有7个不同的运行级别0~6 0:halt, 1:单用户，2:多用户，3:多用户并启 动NFS服务 4:保留，5:运行xdm(X window)以图形界面方 式登录 6:reboot房地产E网 西安财经学院

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不同的运行级别启动不同的脚本

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/41u4.html