UNIX/Linux操作系统内核：进程上下文与上下文切换

"这篇资源是关于UNIX/Linux操作系统内核结构的讲解，重点是进程上下文的概念。内容由刘玓教授提供，涵盖了操作系统的基本特征、UNIX类操作系统的特性以及教学目标和教材信息。" 在深入讨论操作系统内核结构时，特别提到了"进程上下文(context)"这一关键概念。进程上下文是指一个进程在执行过程中所处的状态和环境，它由以下几个方面组成： 1. **进程状态**：这是由进程正文定义的，包括就绪、运行、阻塞等不同状态。 2. **全局变量和数据结构**：这些值在进程执行期间保持不变，对进程的行为产生影响。 3. **机器寄存器的值**：寄存器保存着进程执行时的中间计算结果和控制信息。 4. **进程表项和user结构中的值**：这些内核数据结构存储了关于进程的详细信息，如进程ID、优先级、内存映射等。 5. **用户堆栈和核心堆栈中的值**：堆栈用于存储函数调用时的局部变量和返回地址。 "执行一个进程"意味着操作系统在该进程的上下文中运行，而"上下文切换"发生在核心从一个进程转移到另一个进程时。这种切换涉及到保存当前进程的上下文信息，以便稍后能够恢复其执行，同时加载新进程的上下文，让系统能在新的环境中继续运行。上下文切换是操作系统管理多任务并发执行的关键机制。 UNIX类操作系统，如Linux，以其高效、通用、安全和适应性强的特点而闻名。它们通常具有分时多用户和开放性的根本特点，支持多个用户和进程同时运行，系统资源高度共享，且具有良好的可移植性和互操作性。 教学目标旨在让学生掌握UNIX操作系统的内部结构，包括文件系统、进程管理、时钟机制和输入输出等方面，同时也强调大型程序设计的方法和理念，以及为系统开发和应用开发打下基础。 教材《UNIX操作系统设计》提供了进一步的学习材料，帮助学生深入理解UNIX的操作系统设计和实现。 考核方式为平时成绩结合期末报告，鼓励学生全面理解和应用所学知识。