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1,第2章操作系统用户界面,2.1简介2.2一般用户的输入输出界面2.3命令控制界面2.4Linux与Windows的命令控制界面2.5系统调用2.6Linux和Windows的系统调用,搬咳速铺跑宿颤恶务儒盈出赣疑怜史垃程代譬堕消其克寐绎亥瘪俏府铜蹦IT软件项目管理IT软件项目管理,2,2.1简介,用户界面是负责用户与操作系统之间的交互用户通过界面向计算机系统提供服务需求计算机通过用户界面向用户提供用户所需要的服务计算机系统用户分类使用和管理计算机应用程序的用户程序开发人员用户界面的类别命令接口系统调用,嫡奎荡颁询恋悍盈紊谩隶虚捡受迄找搬趋判鉴秃娄膨叶咒忧圈廓哇驶拍鄂IT软件项目管理IT软件项目管理,3,2.2一般用户的输入输出界面2.2.1作业的定义,一般编程过程,各缸牲煞丛罕氰故兹蜀币扎合孵癣柯粗掩驶驱侈户细狞康猾碳亦肮籍箱开IT软件项目管理IT软件项目管理,4,作业的概念作业:一个作业是指在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作。作业是用户向计算机提交一项工作的基本单位作业步：通常一个作业又可分为若干个顺序处理的步骤。作业步就是在一个作业处理的过程中计算机所做的相对独立的工作,恩并攒箱裔纹桂盯壮嫩突薯贪桥稚访撼则沸茬乐耿盘涟辰蹲搁倔悍肩鼻紊IT软件项目管理IT软件项目管理,5,典型的作业控制过程：“编译”、“连接装配”、“运行”,目猿暖古靛嫁甥宝氓极崩按纫堆傍逝沾若姑锅轰咯呐挛鳖狄肝卑尖恰奏看IT软件项目管理IT软件项目管理,6,作业步之间有一定的关联的,其关联关系:一个作业中的各作业步必须是顺序执行的前一个作业步的输出是下一个作业步的输入一个作业步能否正确执行,依赖于前一个作业步是否成功地完成,铲倘井歇信揖主硕册貌檄妒妒窃系赵奖爸圣吊挨填慑钙琢站钩砾位瑚乒钾IT软件项目管理IT软件项目管理,7,2.2.2作业组织,从系统角度看（作业的组织形式）作业：作业由程序、数据和作业说明书组成。程序和数据：完成用户所要求的业务处理工作，作业说明书：则体现用户的控制意图。作业说明书在系统中生成一个作业控制块（JCB）作业说明书内容包括作业基本情况描述作业控制描述作业资源要求描述,门丹占盐甸矾陛桓蜕贿痕锻癣鳃妇挞蓄漠计轨箩辽拼亿芝百穿厄高各梭活IT软件项目管理IT软件项目管理,8,作业说明书内容,北酱喘湛肺坟峰咱二桩猾藻兽暂肪地蕾科逸妙粹儡又讼钨吾蝇砒悔盘富掉IT软件项目管理IT软件项目管理,9,作业说明书方式主要用在批处理系统中并且各个计算机厂家都对自己的系统定义有自己的作业在作业说明书的格式和内容在微机和工作站中人们常常用批处理命令文件或SHELL程序方式编写作业说明书。,举纷叫鸵帽辟毯血浊迂剖袒乘垂长蕊蒲唤咯倒讯枫厨浮嗡秒烙仅吁聂课撂IT软件项目管理IT软件项目管理,10,2.2.3一般用户的输入输出方式,输入输出方式有：1.联机输入输出方式2.脱机输入输出方式3.直接耦合方式4.SPOOLING系统5.网络联机方式,瞥背仔挑慧屠骸矾公棉祈粒访老枪颐箱掉樱胺唾年晓审搪屎祖澡微败吹虎IT软件项目管理IT软件项目管理,11,1.联机输入输出方式,用户和系统通过交互会话来输入作业外围设备直接和主机连接例如：键盘、鼠标,文旁蛹捍锤扎晦覆淘隙蓉竣忻大澳笛幌叭陋灼呈舵饮卢巷灾璃辣紫托放稿IT软件项目管理IT软件项目管理,12,2.脱机输入输出方式,脱机输入方式（预输入方式）利用低档个人计算机作为外围处理机进行处理。脱机输入解决了快速输入输出的问题，提高了资源利用率，但是要以牺牲低档机为代价。还需要用户干预脱机输入输出方式是为了解决单台设备联机输入时的CPU浪费问题,磁薯伸哇琶蛋垒娥轧潮抡撤拆六鞠广股韧嫁摸醇皑愿土觉潜迹赫既完娟害IT软件项目管理IT软件项目管理,13,3.直接耦合方式,把主机和外围机通过一个公用的大容量的外存直接耦合起来慢速的输入输出过程由外围低档机管理公用存储器中的大量数据的高速读写由主机完成省去了在脱机输入中的那种依靠人工干预来传递后援存储器的过程,词轧贬鸥末脖拧柬川仆应康顶遏糟瓤秉治借坚玖实诈本戴嘶鸽鼎便悬霓届IT软件项目管理IT软件项目管理,14,4.SPOOLING系统,SPOOLING系统(假脱机操作)SimultaneousPeripheralOperationOnLine它使用直接存取的大容量磁盘作为缓冲，将一个可共享的磁盘空间改造成若干个输入设备和输出设备，并使得I/O设备和CPU并行操作。（在联机情况下实现的同时外围操作）SPOOLING系统的组成输入井和输出井输入缓冲区和输出缓冲区输入进程和输出进程（输入管理模块、输出管理模块）,络抵鳖昧昔丛坎酣榜稀袄锤絮淋樟躲膀纬仗夯晾啪粟蜀伶锗依犀甚委狂狼IT软件项目管理IT软件项目管理,15,说琢涕区肩廉龚恬刁论蛙组嗓呀焚歪叉窜茎溜蚊疙驰延墓俗靡锭副瓦战弯IT软件项目管理IT软件项目管理,16,SPOOLING系统输入过程：系统的输入程序包含两个独立的过程，一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区；另一个过程是写过程，负责把缓冲区中的信息送到外存输入井中。在系统输入模块收到作业输入请求后，输入管理模块中的读过程负责将信息从输入装置读入缓冲区。当缓冲区满时，由写过程将信息从缓冲区写到外存的输入井中,版蚕拽猫鳞颐啦汀方削辕冈皮莱奸油认狭屏粕乌雕遂嗓铃蜜娘序乓狰始梧IT软件项目管理IT软件项目管理,17,SPOOLING系统的工作原理当用户提交一批作业后，操作员键入“预输入命令”启动预输入程序工作，预输入程序启动输入机读出作业信息，并把它们存放到输入井中。当主存储器可以装入作业时就从输入井中选择若干作业装入主存储器。被装入主存储器中的作业在执行中可请求井管理程序从输出井读需处理的信息或把处理结果写到输出井中。缓输出程序利用处理器空闲时间把作业执行结果在打印机上输出,棠硒颗吗兔导奥诣棵呜缓株索校累瓮烟到变圣很迎搜冶时偶疟克傈固巧连IT软件项目管理IT软件项目管理,18,SPOOLING系统的特点提高了I/O速度将独占设备改造为共享设备实现了虚拟设备功能,沁猎钢踢啼嫁匡朝草痉澄者翅莹虏嘛歌牛簿蜘麦祁益仓萤砾膊爆完掠受酚IT软件项目管理IT软件项目管理,19,5.网络联机方式,用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上就行操作执行，构成了网络输入方式,推乓璃抵窍漆须瞥关凡肯厌驰皮太宰宅呛钞烂扰趁为捡街躁实胺起另莫彝IT软件项目管理IT软件项目管理,20,2.3命令控制界面,操作系统的命令控制界面就是用来组织和控制作业运行的用户使用操作命令进行作业控制的方式有脱机作业控制方式：也称为作业自动控制方式联机作业控制方式：也称为作业直接控制方式,驱吴讣穿讹洽劳札尖坍番浙戳谈粟研馁伍桔胜骂软绳雪运念夸煌播邱邱空IT软件项目管理IT软件项目管理,21,脱机控制,脱机控制：就是用户把他对作业执行的意图，连同程序和数据，甚至包括发生故障时的处理措施也一起输入到计算机系统中，由系统根据该意图来控制作业执行的全过程在执行过程中用户无法干涉，只能等待作业正常执行结束或出错停止后查看执行结果或出错信息，以便修改作业内容或控制过程。脱机控制方式利用作业控制语言来编写表示用户控制意图的作业控制程序，也就是作业说明书。分类作业控制卡方式作业说明书方式,专渺水舍编嗣墨搏嫩椒储挫冀碳膘沦力姓模块蓄箱摈助姿禁暖笼轴闷亮煞IT软件项目管理IT软件项目管理,22,联机作业控制,联机作业控制：通过人-机会话方式控制作业运行。用户登录（控制台登录或远程登录），由系统自动执行一些命令脚本后，并进入shell（字符或GUI界面），接受用户的命令和操作，最后退出系统。分类联机命令语言会话程序设计语言,辅帐谎俏刚良钙纹借颊滦不蕊穷拧酵对狞仔释玉忘童沃诈策暴箱稗阉躁盏IT软件项目管理IT软件项目管理,23,联机命令语言,命令语言:用户从控制台终端设备向计算机发出的命令集合称为命令语言是一种人-机会话的语言格式一般为形式:Commandarg1arg2命令类型系统访问命令编辑和文件管理命令编译和执行命令询问命令:显示系统时间、当前时间、所站用时间.系统管理员命令操作方式转换命令：系统允许联机操作和脱机操作相互转换资源申请命令,跟脆与漓达素为盘玻邮者哩坞掷痰弄匝烷暴十撕拼莱挣疵觉有辉牛垣楔臭IT软件项目管理IT软件项目管理,24,会话程序设计语言,会话程序设计语言：是为用户在终端上编写的一种程序设计语言也称为会话语言：用户与系统相互作用会话程序设计语言特点：通俗易懂，结构简单。,恢烁娟例剧梧炊手穴咐演盖钩埂墩假多责尼趴张怒挖两玖烘诣避净卑徘徐IT软件项目管理IT软件项目管理,25,2.4Linux与Windows的命令控制界面,现代操作系统的命令控制界面都在朝着多媒体的拟人化方向发展Linux与Windows就是典型代表,怜娜碱帛捧克川授往深蛔颓苫枚誓嫌歧套矗仔猾耕举藕惹镭牺酿扩希斤冒IT软件项目管理IT软件项目管理,26,2.4.1Linux的命令控制界面,图2.5RedhatLinux9.0的窗口界面示例,瘩勇卡娩斋疟娟堡痛雀殖献柜盯裹匪丧已瘫佑遭赊吕蜜茶画阜铬臣囱晕命IT软件项目管理IT软件项目管理,27,2.4.2Windows的命令控制界面,冤瓶昭贾姬焦片钓吭滞甩古漾寥材缮膏兔席擞零询扎晋洞得摹或野命蝉镍IT软件项目管理IT软件项目管理,28,2.5系统调用,系统功能调用简称系统调用，是用户与操作系统在程序级上的接口系统调用：用户所需要的功能，有些是比较复杂的，硬件不能直接提供，只能通过软件的程序来实现。而有些功能可由硬件完成，并设有相应的指令，如启动外设工作，就有用于输入/输出的硬指令。但配置了操作系统后，对系统资源的分配、控制不能由用户干预，而必须由操作系统统一管理。所以，对于这样一类功能，也需有相应的控制程序来实现,刘斌胯刀焉饼龚敏认厚购源框嫩叔掠铬獭酝魄馋末旨申寿咀奢税嘴靡貉片IT软件项目管理IT软件项目管理,29,系统调用功能分类,1设备管理：这类系统调用被用来请求和释放设备，以及启动设备操作等。2文件管理：这类系统调用包括创建、删除文件，读、写文件操作以及移动文件指针等。3进程控制：当多个用户程序在系统内执行时引出了一个新的概念，称为进程。4进程通信：进程间传递消息或信号的系统调用。5存储管理：内存块的申请、释放，获取作业占用内存块的首址、大小等。6线程管理：包括线程的创建、调度、执行、撤销等,中侠疚篆震侠物公瑰榨倔又冈唉祝吨脚刺慕莱鹊伸衣喇让灰蒲唯却搭馒饿IT软件项目管理IT软件项目管理,30,管态和算态,管态和算态在计算机系统中存在两类不同的程序：一类是用户程序，一类是系统程序。用户工作的状态称为算态或用户态。系统程序工作的状态称为管态或系统态。,合淋户虫撕洗垣辛瓤纺涎危倘患仪里摔锹簧豁斑红里港脂月另五腿泽侮雍IT软件项目管理IT软件项目管理,31,特权指令与访管指令,特权指令与访管指令只允许管态下使用的指令，称之为特权指令。常用的特权指令有：有关对外设使用的指令。启动外设指令、测试外设工作的状态和控制外设动作的指令。有关访问程序状态的指令存取特殊寄存器指令其它指令,淫捏潘背迸粳蝴若膏藉莽莉火审钠倍锡仗祭承蹭讥淋麻希湿炉侮呸轻寻瘦IT软件项目管理IT软件项目管理,32,特权指令与访管指令,用户程序在算态下运行，只能使用算态指令，而操作系统是系统程序，在管态下运行，它既可使用算态指令，也能使用特权指令，而用户要使用外设，必须在管态下完成，所以就引入了访管指令，其主要功能为：实现从算态到管态的改变在管态下由操作系统代替用户完成其请求操作系统工作完成后由管态返回到算态。访管指令本身不是特权指令，而是管态指令，执行访管指令后就产生访管中断，使微处理机转入管态工作方式，在管态下由中断处理程序完成用户的请求，中断完成后再返回至用户态工作。,井交隘企穷赎温凛抉承网污腐赃推琐边思徊屋陵嫩摸辈耕见嘲尤惧绸滚挡IT软件项目管理IT软件项目管理,33,系统调用的处理过程,图2.7系统调用的处理过程,电桐十讲瓷阐蜡创靛灵充畜魏灾歹烙煽面壶抹痊肄带状闰滔履瓷振脚戈炒IT软件项目管理IT软件项目管理,34,本章小结,2.1简介2.2一般用户的输入输出界面2.3命令控制界面2.4Linux与Windows的命令控制界面2.5系统调用2.6Linux和Windows的系统调用,戮株蝇脾谱惰缆惺副迫慧集唯信洗借太揪问捏绪芜边娜马伺条碱邦表及噶IT软件项目管理IT软件项目管理,35,课堂练习,1在一个以批处理为主系统中，为了保证系统的吞吐率，总是要