操作系统第二章要点

1、1 教学内容教学内容 * *2.1 2.1 用户接口概述用户接口概述* *2.2 2.2 命令接口命令接口* *2.3 2.3 程序接口程序接口 * *2.4 2.4 图形接口图形接口2 用户使用计算机解题时，需要把所做的工作编用户使用计算机解题时，需要把所做的工作编制成程序交给系统，系统运行该程序，将计算结果制成程序交给系统，系统运行该程序，将计算结果输出来交给用户。输出来交给用户。2.1 2.1 用户接口概述用户接口概述3 一个作业一个作业(job)是指在一次业务处理过程中，是指在一次业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该

2、次业务处理的全部工作总和。有关该次业务处理的全部工作总和。 用户的观点：在一次业务处理过程中，从输用户的观点：在一次业务处理过程中，从输入程序和数据到输出结果的全过程。一个作入程序和数据到输出结果的全过程。一个作业可划分成若干部分，称为一个作业步。作业可划分成若干部分，称为一个作业步。作业步：形成中间结果文件业步：形成中间结果文件 系统的观点（针对作业进行资源分配）：作系统的观点（针对作业进行资源分配）：作业由程序及数据（作业体）和作业说明书业由程序及数据（作业体）和作业说明书（作业控制语言）组成（作业控制语言）组成作业的概念作业的概念4 作业由不同的顺序相连的作业步组成作业由不同的顺序相连的

3、作业步组成 作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做的相对独立的工作的相对独立的工作 作业的各个作业步虽然功能相对独立，但它们之作业的各个作业步虽然功能相对独立，但它们之间相互关联，往往是一个作业步的执行需要使用上间相互关联，往往是一个作业步的执行需要使用上一个作业步的执行结果一个作业步的执行结果 作业的概念一般用于早期批处理系统和现在的大作业的概念一般用于早期批处理系统和现在的大型机、巨型机系统中。对于广为流行的微机和工作型机、巨型机系统中。对于广为流行的微机和工作站系统，人们一般不使用作业的概念，而是使用进站系统，人们一般不使用作业的概念，而是使

4、用进程的概念。程的概念。 5作业管理是指当一个用户的作业提交给系统后，操作业管理是指当一个用户的作业提交给系统后，操作系统对其实施的所有管理和控制工作。作系统对其实施的所有管理和控制工作。作业控制部分，主要讨论系统通过何种方式使作业控制部分，主要讨论系统通过何种方式使用户能方便地描述和控制解题过程。用户能方便地描述和控制解题过程。作业调度部分，包括作业的进入、调度算法的作业调度部分，包括作业的进入、调度算法的选择、为选中的作业分配系统资源及作业完成选择、为选中的作业分配系统资源及作业完成后的善后处理等。后的善后处理等。 作业管理作业管理6从用户的角度考虑操作系统的功能。用户与操从用户的角度考虑

5、操作系统的功能。用户与操作系统的接口，通常有三种形式：作系统的接口，通常有三种形式： 1、命令接口、命令接口 a. 脱机命令接口脱机命令接口-适用于批处理系统的作业控适用于批处理系统的作业控 制语言接口。制语言接口。 b. 联机命令接口联机命令接口-适用于分时或实时系统的接适用于分时或实时系统的接 口。口。 2、程序接口、程序接口（系统调用）是为用户程序在执行（系统调用）是为用户程序在执行 过程中访问系统资源而设置的一组广义指令过程中访问系统资源而设置的一组广义指令，以函数的形式提供。以函数的形式提供。 3、图形接口、图形接口是一种全新的人机界面，提供图形是一种全新的人机界面，提供图形 用户界

6、面和符号操作。用户界面和符号操作。7CPU和系统资源操作系统应用程序终端处理程序命令接口程序接口应用程序联机用户脱机用户命令响应命令响应初始化和监督初始化和监督用户接口82.2 2.2 命令接口命令接口 用户输入作业说明书，整个作业的运行由系统用户输入作业说明书，整个作业的运行由系统控制。作业控制语言，是由一组作业控制命令组成控制。作业控制语言，是由一组作业控制命令组成的集合，专门用于批处理系统。其中，每一条作业的集合，专门用于批处理系统。其中，每一条作业控制命令给出作业的一条说明。控制命令给出作业的一条说明。 下面是一个作业说明书中的片段：下面是一个作业说明书中的片段： cc mainpro

7、gram.c cc mainprogram.c cc subprogram.c cc subprogram.c link mainprogram.obj link mainprogram.obj subprogram.obj subprogram.obj mainprogram.exe mainprogram.exe 其中，有其中，有4 4条作业控制命令定义了条作业控制命令定义了4 4个作业步。个作业步。 a.a.脱机命令接口脱机命令接口 9 通过人通过人- -机会话方式控制作业运行。用户登录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（控制台登录或远程登录），

8、由系统自动执行一些命令脚本后，并进入命令脚本后，并进入shellshell（字符或（字符或GUIGUI界面），接界面），接受用户的命令和操作，最后退出系统。受用户的命令和操作，最后退出系统。 这是一种适合终端用户使用的操作命令接口，这是一种适合终端用户使用的操作命令接口，主要实现人主要实现人- -机交互。用户通过终端命令来控制作机交互。用户通过终端命令来控制作业的运行。该接口需要涉及两个程序：业的运行。该接口需要涉及两个程序：“终端处理终端处理程序程序”和和“命令解释程序命令解释程序”。 b.b.联机命令接口联机命令接口 10 简单的命令处理程序工作流程，见下图所示。112.3 2.3 程序接

9、口程序接口 1. 1.系统调用简介系统调用简介 系统调用，是用户在程序中调用操作系统所提系统调用，是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。供的一些子功能。-这是特殊的过程调用，由特殊的机器指令实现这是特殊的过程调用，由特殊的机器指令实现-这个指令还将系统转入管态这个指令还将系统转入管态-系统调用程序是一个低级过程，只能由汇编语言系统调用程序是一个低级过程，只能由汇编语言直接访问直接访问-系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口-利用系统调用，动态请求和释放系统资源利用系统调用，动态请求和释放系统资源-完成与硬件相关的工作以及控制程序的执行等完成

10、与硬件相关的工作以及控制程序的执行等12 每个操作系统都提供几百种系统调用，每个操作系统都提供几百种系统调用，包括：外存文件与目录的读写，各种包括：外存文件与目录的读写，各种I/OI/O设设备的使用，在程序中启动另一个程序，查询备的使用，在程序中启动另一个程序，查询和统计系统资源使用情况等等。和统计系统资源使用情况等等。 实际上系统调用语句本身是硬件提供的实际上系统调用语句本身是硬件提供的（机器指令），但其所调用的功能是操作系（机器指令），但其所调用的功能是操作系统提供的。统提供的。 每种机器的机器指令集中都有一条系统每种机器的机器指令集中都有一条系统调用指令（访管指令）。调用指令（访管指令）

11、。13系统调用及其功能系统调用及其功能1) 设备管理：设备的读写和控制；Open设备打开Close 设备关闭Read读设备Write 写设备2) 文件管理：文件读写和文件控制；Open文件打开Close 文件关闭Read读文件Write 写文件Seek读写指针定位Creat文件创建Stat读文件状态Mount 安装文件系统Chmod修改文件属性143) 进程控制：创建、中止、暂停等控制；Fork创建进程Exit进程自我终止Wait阻塞当前进程Sleep 进程睡眠Getpid 读父进程标识4) 进程通信：消息队列、共享存储区、socket等通信渠道的建立、使用和删除；5) 存储管理：内存的申请和

12、释放；6) 系统管理：设置和读取时间、读取用户和主机标识等；Gtime 读取时间Stime 设置时间Getuid 读取用户标识15系统调用的实现过程系统调用的实现过程实际上系统调用语句本身是硬件提供的（机器指令），但其实际上系统调用语句本身是硬件提供的（机器指令），但其所调用的功能是操作系统提供的。每种机器的机器指令集中所调用的功能是操作系统提供的。每种机器的机器指令集中都有一条系统调用指令都有一条系统调用指令。陷入指令系统子程序sub 0A0sub 1A1sub nAnsub iAi.陷入处理机构1)保护处理机现场2)取系统调用功能号并寻找子程序入口3)恢复处理机现场并返回入口地址表A0A2

13、Ai.An.系统调用.用户程序16一、窗口一、窗口1 1、窗口的组成、窗口的组成标题栏和窗口标题、控制菜单、菜单栏、最大化及最标题栏和窗口标题、控制菜单、菜单栏、最大化及最小化按钮、窗口边框、窗口角、鼠标指针、插入点、小化按钮、窗口边框、窗口角、鼠标指针、插入点、滚动条滚动条2 2、窗口的类型、窗口的类型（1 1）从系统的角度分类：系统窗口、用户窗口）从系统的角度分类：系统窗口、用户窗口（2 2）从应用程序分类：应用程序窗口、包含在应用程）从应用程序分类：应用程序窗口、包含在应用程序窗口中的窗口序窗口中的窗口3 3、窗口的性质、窗口的性质（1 1）窗口状态：打开状态、激活状态）窗口状态：打开状态、激活状态（2 2）窗口的改变：窗口大小的改变、窗口位置的改变）窗口的改变：窗口大小的改变、窗口位置的改变2.4 2.4 图形接口图形接口1