AIX简明教程

AIX简明教程第一章AIX操作系统介绍AIX全名为AdvancedInteractiveExecutive,俗称“AnIBMuniX”或“AdvancedIBMuniX”。AIX是超过1500位研究学者、2000位业务技术专家共同合作的智慧结晶。它全面符合X/OPENXPG4、UNIX98、SPEC1170、CORBA、OpenDoc、IEEEPOSIX1003.1-1996(1003.1c)等工业标准，支持300种以上的IBM软件和超过13000家独立软件厂商的软件产品。截止2000年全球装机套数超过1，000，000套，OEM合作厂商超过50家。作为综合评价第一的UNIX操作系统（D.H.Brown咨询公司，19998年），AIX是真正的第二代UNIX,具有性能卓越、易于使用、扩充性强、适合企业关键应用等众多特点。作为第二代UNIX,AIX在技术上具有许多卓越传统UNIX的功能，包括：模块化内核动态调整内核多线索内核（Multi-ThreadingKernel）高效率的输入/输出实时处理安全性能日志文件系统存储管理（包括镜像技术、条块化技术）系统管理在线帮助查询1.1模块化内核所谓模块化内核，即指内核程序按照功能划分为模块。通常情况下操作系统的内核也是一个可执行程序，用于处理底层的通讯程序、驱动程序、设备状态等任务，而操作系统的这些底层功能，经常有可能发生改变，这些改变需要对内核进行重新编译并在系统重启后才能生效。所以，如果操作系统的内核不是模块化结构，对操作系统的修改通常包括如下步骤：设定设备或参数；重新编译内核；用户退出；系统重新启动，从而按照新配置运行。AIX操作系统提供了“模块化内核”。在改变系统功能配置时，改变的部分只需在相应模块中进行重新编译。系统设备及参数的修改可以马上执行、马上生效；用户不必退出；系统不需关机。所以采用模块化内核设计的AIX，用户的工作不会被中断；操作系统设备及参数修改工作能迅速完成。1.2动态调整内核操作系统内部结构及需调整的系统参数十分复杂，涉及到共享内存程序段、每个系统可打开的文件数、每个用户可用的进程数、I/O缓冲区大小、用户参数设定等方面。传统操作系统中，对这些系统参数的设定需要专家的经验和技术，而且每做一次设定，需要重新编译内核并以新内核重新启动系统后才生效，要是新内核生效必须包括：设定参数、编译内核、用户退出、系统关机、系统开机五个步骤。AIX操作系统提供“动态调整核心”功能，绝大多数的系统参数由操作系统自动执行“自我调整”（Self-tuning），以保证操作系统永远处于“最佳性能”的状态。即使对于用户设定的系统设备参数，AIX的核心是可动态装定的（DYNAMICBINDING），使之能够动态地加载任何设备模块，对核心进行动态扩展，做到马上修改、马上执行，用户不需退出，更不用重新启动系统。使用动态调整内核技术，AIX可随时保证操作系统性能最佳，减少系统配置的复杂度；同时减少系统关机修改参数的时间，不会中断用户的工作。1.3多线程内核多线程内核（Multi-ThreadingKernel），即指不只是应用程序，连操作系统的核心程序也可在多CPU中分散同时执行。多线程技术能够让应用程序可以真正分享多CPU的能力，实现并行运算。若没有“多线程内核”核心的并行运算还局限在进程级别，而不同进程之间的通讯机制比线程要复杂的多，导致操作系统的运行效率也会低许多，所以只有多线程内核才能把对称多处理机（SMP）的并行处理性能发挥到最佳的地步。1.4高效输入/输出系统性能的瓶颈往往位于输入/输出上，所以高效的输入输出设计能够大大提升系统性能。传统的“核心缓冲区”（KernelBuffering）的输入输出设计，把硬盘上的数据先读入缓冲区，再放入内存进行操作。在读相同位置的硬盘数据时，可以直接从缓冲区获取，从而减少直接读写硬盘的次数；另外硬盘数据缓冲区和缓冲区数据内存之间存在操作上的可并行性，可以提高输入输出的效率。但是这种方式的缺陷是：所操作的数据不在缓冲区时，要多执行一些拷贝动作。缓冲区开在内存内，浪费一定空间。缓冲区的空间大小固定，有时需根据具体应用系统重新调整，调整的手续繁杂。AIX中的输入输出设计采用内存直接映射（MemoryMapping）技术，硬盘数据直接载入内存，相当于在内存中有硬盘的映射区间。相比较传统的“核心缓冲区”，它的优势在于：由硬件装置来完成映射功能，节省CPU运算时间。硬盘和内存构成单层存储空间（SingleLevelStorage）。为建立映射调入数据时，采用虚拟输入输出缓冲区以提高吞吐量，缓冲区空间大小可动态自动调整。应用程序可透明使用该技术，而不需另行修改。根据统计，与传统的缓冲区相比，内存直接影射时系统性能增加25%，同时减少内存需求。1.5实时处理运算传统的UNIX采用时间片分片的方式工作，对于交易处理、流程监控系统、军事、工业制造控制等实时性要求高的应用类型往往力不从心。AIX中是通过实施“抢占式中断”（Pre-emption）来改善传统UNIX的缺陷，所谓抢占式中断，即优先权较高的程序可以直接获得CPU的执行权，不需等到目前正在执行程序的时间片完全结束后才执行。为了达到这个目的，AIX中不但提供优先权设定功能，而且通过纳秒级的分片计时器实现精确中断。抢占式中断的实施，使系统中不会有缓慢的低效率运算，用户生产率大大提高，实现真正的实时计算。1.6日志文件系统传统的UNIX中，为了提高效率，对文件的读写总是调入内存操作，每隔一定的时间再把内存中的数据同步到磁盘上，这种设计存在如下副作用：容易造成内存和磁盘上的数据不一致从而破坏文件档案，可靠度低。系统异常DOWN机，重新启动时需要修复文件系统，速度缓慢。为了在提高效率的同时镜可能的避免这些副作用，AIX在传统UNIX文件系统设计基础上，引入日志文件系统的概念（JournaledFileSystem）-JFS,即在访问文件系统时，对文件所做的读写操作同步记录在专门的关联之数据库中。这种设计的优点在于：保证文件系统的一致性。异常DOWN机后重新启动时，能够快速回退到正常状态下，不用执行冗长的文件系统检查。1.7存储管理传统UNIX中，对于文件系统的管理存在如下局限性：文件系统分配需要使用硬盘上的连续空间。想增加文件系统大小时，要先备份数据；重建文件系统；再恢复数据。如果想增加根文件系统的空间，有时甚至需要重新安装系统。文件系统无法跨越硬盘，大小受限于硬盘容量。AIX对UNIX的最大改进就体现在存储管理上，这种技术被称为逻辑卷管理(LogicalVolumeManager)，它与传统的存储方式有很大的区别，主要表现在：硬盘空间分配弹性化，允许非连续、跨硬盘地分配空间。允许文件系统的动态扩充，以及物理位置的重新分配。可以为一个存储块提供多份拷贝，即RAID1技术----镜像功能。RAID0技术，即文件条块化放置（Striping）功能，提高存储性能。最大文件大小：2GB(AIX4.1)最大文件系统大小：256GB(AIX4.1)逻辑卷管理是IBM领先业界的技术，它最大限度地避免中断用户工作，提供了较大的文件和文件系统。同时在操作系统级别提供RAID磁盘技术，增加了系统性能和可靠度。1.8镜像AIX提供操作系统级别的镜像（Mirroring）功能，即可以为一个存储块提供多份拷贝。该功能包含在逻辑卷管理中，它具有以下特点：支持2~3份拷贝的镜像。可选顺序和并行两种存取方式。读数据时可从县找到的拷贝处读取，加快访问速度。镜像功能在数据损坏时，能够从备份中（最多有3分备份）自动恢复，增强系统的可靠性。1.9条块化AIX提供操作系统级别的RAID0----条块化功能（Striping）,即允许多个硬盘横向划分为条块，文件按顺序分割放置在逻辑的条块上（如图）。这样做允许多个硬盘上的数据块并发操作，减少数据存取时间，提高系统性能（尤其是顺序型的数据输入输出）。1.10安全性能AIX4.3.0经ITSEC(EuropeanInformationTechnologySecurityEvaluationCriteria)认证符合E3/F-C2安全级别。AIX4.3.1经TCSEC(U.S.TrustedComputerSecurityEvaluationCriteria)认证符合C2安全级别，同时获得ICSA(InternationalComputerSecurityAssociation)虚拟私有网（VPN）证书。安装布尔集团B1/EST-XV2.0.1的AIX4.3.1符合EAL4/F-B1安全级别。1.11系统管理UNIX被称为专家的操作系统，它的日常管理包括：打印机、终端及其它设备、备份/恢复、用户及安全管理、软件安装及维护、通讯应用程序系统等方方面面。在传统的UNIX中进行日常系统管理，对使用者有不少困难：使用带有复杂参数的命令。系统的配置分散在不同的配置文件中，有时需要手动编辑。需要熟悉系统管理的专业人员。AIX对系统的管理方法做很大改进，首先是系统的配置信息统一放在ODM数据库中，另外提供了四种方法用于系统管理：系统管理界面工具（SMIT）统一的管理界面菜单式选择在线帮助覆盖系统管理的绝大多数功能允许对菜单功能进行扩充或裁减DSMIT软件包，提供分布式异构平台上的系统管理工具视觉化系统管理工具（VSM）基于JAVA的WEB系统管理（WSM）硬盘1硬盘2硬盘3741852963条块1条块2条块3系统命令（与其他UNIX兼容）所以AIX的系统管理不需要专业人员，系统管理者不必记忆复杂的命令，可以关注于管理工作，提高了管理效率。1.12在线帮助新的AIX操作系统提供Docsearch功能，支持使用WEB浏览器，在线查询和浏览系统文档以获取帮助。它具有以下特点：支持WEB浏览器操作的全部功能。支持按关键字查询检索。保留文本（man）界面，兼容传统UNIX。第二章用户登陆和退出2.1启动CDE在一个带有图形接口卡和图形显示器的RS/6000上安装AIX操作系统（BOS），将自动安装下列软件包：bos.rte(基本操作系统运行库)bos(基本操作系统)X11(AIXWindows)初始情况下，图形显示器以低功能终端（lft）的方式仿真字符终端，登陆界面与字符终端没有什么区别，登陆进系统后的操作界面是传统的命令行方式。此时，键入xinit命令将启动一个AIXWindows界面。不过，AIX系统主要的图形用户接口是作为工业标准的“通用桌面环境”（CDE）。在BOS安装时不会自动安装CDE，它包含在X11.Dt产品包中。选择安装X11.Dt后，同时会把CDE设置成为系统的缺省操作界面接口。要停用CDE,在命令行键入：$dtconfig–d要启用CDE,在命令行键入：$dtconfig–e2.2登陆在AIX中，dtlogin取代UNIX系统传统的login进程，处理用户登陆。下面是系统运行dtlogin的简要过程：1．Init启动dtlogin2．如果必要，dtlogin启动X服务器程序3．Dtlogin为它管理的每个显示器启动一新dtlogin的进程4．新dtlogin进程调用dtgreet，它显示登陆画面，并且控制用户登陆时的交互动作5．当一个用户从dtgreet画面登陆，如果/usr/dt/config/Xstart存在，dtlogin执行该程序设置缺省的环境变量；然后运行/usr/dt/bin/Xsession;接着读取$HOME/.dtprofile文件设置用户定义的环境变量；最后调用会话管理器--/usr/dt/bin/session。用户登陆环境要用到环境配置文件取决于用户正在使用的界面接口。表中列出界面接口和相关的配置文件：命令行AIXWindowsCDE/etc/environment/etc/environment/etc/environment/etc/profile/etc/profile