1、 第二章 操作系統(tǒng)用戶界面主要任務(wù)了解操作系統(tǒng)的用戶工作環(huán)境；掌握操作系統(tǒng)的兩大用戶界面；理解運(yùn)行一個(gè)用戶程序的過(guò)程；理解系統(tǒng)調(diào)用的含義及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程；難點(diǎn)系統(tǒng)調(diào)用的含義及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系 用戶界面簡(jiǎn)介用戶界面是操作系統(tǒng)的重要組成部分。它負(fù)責(zé)用戶和操作系統(tǒng)之間的交互。即用戶通過(guò)用戶界面向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提交服務(wù)需求，計(jì)算機(jī)通過(guò)用戶界面向用戶提供用戶所需要的服務(wù)。主要兩類用戶及接口界面：北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系使用和管理計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的用戶各種命令/批處理接口界面程序開發(fā)人員系統(tǒng)調(diào)用接口界面2.2一般用戶的輸入輸出界面2.2.1 作業(yè)的定義北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系概念需求分析功能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)

2、計(jì)編輯輸入調(diào)試建檔輸出執(zhí)行鏈接編譯圖：一般編程過(guò)程修改作業(yè)：項(xiàng)任務(wù)從向計(jì)算機(jī)提交到運(yùn)行結(jié)束的全過(guò)程2.2一般用戶的輸入輸出界面2.2.2 作業(yè)組織程序數(shù)據(jù)作業(yè)說(shuō)明書北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系圖：作業(yè)說(shuō)明書的主要內(nèi)容(以批處理.bat文件表達(dá))2.2一般用戶的輸入輸出界面2.2.3 一般用戶的輸入輸出方式 1. 聯(lián)機(jī)輸入方式2. 脫機(jī)輸入方式3. 直接耦合方式北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.2一般用戶的輸入輸出界面北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系 4. SPOOLING系統(tǒng)（外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)）5. 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)方式: 網(wǎng)絡(luò)上IO設(shè)備與網(wǎng)上的某臺(tái)主機(jī)進(jìn)行的輸入/輸出操作.2.3 os的用戶界面種類多數(shù)情況下，用戶通過(guò)操作系統(tǒng)與

3、機(jī)器硬件打交道，而不是直接操作機(jī)器硬件。操作系統(tǒng)提供的使用界面有三種形式：交互中端命令（行命令或可視化點(diǎn)擊）、作業(yè)控制語(yǔ)言（如批處理BAT文件）、系統(tǒng)調(diào)用命令（如ASM、C語(yǔ)言、BASIC語(yǔ)言等寫程序時(shí)使用的命令語(yǔ)句，用DEBUG調(diào)試時(shí)可直接使用系統(tǒng)調(diào)用）。北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.3 os的用戶界面種類交互中斷命令：每個(gè)輸入命令（不論是行敲的還是點(diǎn)擊的）都被操作系統(tǒng)中的命令解釋程序所接受，該程序分析收到的命令，然后調(diào)用系統(tǒng)中相應(yīng)的程序（模塊）執(zhí)行。作業(yè)控制語(yǔ)言：這是批處理系統(tǒng)的主要界面形式。針對(duì)某一任務(wù)，用作業(yè)控制語(yǔ)言寫一個(gè)作業(yè)說(shuō)明書（即用戶作業(yè)的處理步驟），連同任務(wù)程序、數(shù)據(jù)一起提交給機(jī)器運(yùn)

4、行。北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.3 os的用戶界面種類系統(tǒng)調(diào)用命令：操作系統(tǒng)為用戶提供一組系統(tǒng)調(diào)用命令，用戶將這些系統(tǒng)調(diào)用命令寫在程序中，執(zhí)行到這些命令時(shí)，將發(fā)生自愿性中斷，進(jìn)入操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的處理（程序）模塊完成所要求的服務(wù)。系統(tǒng)調(diào)用命令分為：文件/目錄命令（建立、打開關(guān)閉、讀寫等）；進(jìn)程命令（創(chuàng)建、殺死、跟蹤子進(jìn)程）；進(jìn)程通信命令（發(fā)/接消息、發(fā)/收信號(hào)、發(fā)/收信件）；資源調(diào)配命令（申請(qǐng)釋放資源等）。北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.3 命令控制界面（Linux）2.3.1 Linux的命令控制界面（圖形化的窗口系統(tǒng)及Shell程序）Linux命令包括9類：系統(tǒng)維護(hù)及管理命令文件操作及管理命令進(jìn)程管理

5、命令磁盤及設(shè)備管理命令文檔操作命令網(wǎng)絡(luò)通信命令程序開發(fā)命令X Windows管理命令北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.3 命令控制界面（Linux）Linux Shell是一種交互型命令解釋程序Shell程序由以下6部分組成：命令或其他Shell程序位置參數(shù)變量及特殊字符表達(dá)式比較控制流語(yǔ)句函數(shù)北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.3 命令控制界面（Windows）2.3.2 Windows命令控制界面：命令解釋器（相當(dāng)于Linux的Shell）窗口交互部分北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.3 命令控制界面（Windows）Windows通過(guò)命令行解釋器cmd為用戶提供了強(qiáng)大的命令行控制界面，主要有4類命令：系統(tǒng)信息命令系統(tǒng)操

6、作命令文件系統(tǒng)命令網(wǎng)絡(luò)通信命令北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.3 命令控制界面（Windows）北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.4 系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口。編程人員利用系統(tǒng)調(diào)用，在源程序一級(jí)動(dòng)態(tài)請(qǐng)求和釋放系統(tǒng)資源，調(diào)用系統(tǒng)中已有的系統(tǒng)功能來(lái)完成與機(jī)器硬件部分相關(guān)的工作以及控制程序的執(zhí)行速度等。大致可以分為如下6類：北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系設(shè)備管理：請(qǐng)求和釋放設(shè)備以及啟動(dòng)設(shè)備操作文件管理：包括對(duì)文件的讀、寫、創(chuàng)建和刪除進(jìn)程管理：進(jìn)程的創(chuàng)建、執(zhí)行、撤銷等進(jìn)程通信：進(jìn)程之間傳遞消息或信號(hào)存儲(chǔ)管理：獲取作業(yè)占據(jù)內(nèi)存區(qū)的地址等線程管理：包括線程的創(chuàng)建、調(diào)度、執(zhí)行、撤銷等2.4 系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行過(guò)程北

7、京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系System call 用戶程序（1）保護(hù)處理機(jī)現(xiàn)場(chǎng)（2）取系統(tǒng)調(diào)用功能號(hào)并尋找子程序入口（3）恢復(fù)處理機(jī)現(xiàn)場(chǎng)并返回A0A1.AiAn入口地址標(biāo)陷入處理機(jī)陷入指令A(yù)i : subiA0: sub0A2: sub2An: subn系統(tǒng)子程序2.4 系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行過(guò)程北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.5Linux系統(tǒng)調(diào)用Linux提供的系統(tǒng)調(diào)用，功能大致如下：設(shè)備管理的系統(tǒng)調(diào)用文件系統(tǒng)操作的系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)程控制的系統(tǒng)調(diào)用存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)調(diào)用管理用戶系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用通信的系統(tǒng)調(diào)用北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.5 Linux系統(tǒng)調(diào)用北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系int main()int fd; /打開文件描述符fd=

8、open(System_call.txt,O_CREAT,0640);if(fd=-1)printf(ERROR,Open File Failed!n);exit(0);write(fd,This is System_call,sizeof(This is System_call);close(fd);return 0;/打開文件系統(tǒng)調(diào)用/寫入數(shù)據(jù)系統(tǒng)調(diào)用2.6 Windows系統(tǒng)調(diào)用Windows操作系統(tǒng)提供給程序員的編程界面稱為應(yīng)用編程接口API，常用的API函數(shù)大致如下：窗口管理類圖形設(shè)備接口類系統(tǒng)服務(wù)類國(guó)際特性類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系2.6 Windows系統(tǒng)調(diào)用北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系#includeint main()HANDLE hFile; /句柄DWORD num;hFile=CreateFile(testAPI.txt,GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_ALWAS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);WriteFile(hFile,Hello API!,sizeof(Hello API!),&num,NULL);CloseHandle(hFile);return 0;/建立文件testAPI/往文件寫入數(shù)據(jù)API/關(guān)閉文件API習(xí)題2.1 什么是作