操作系統提供的基本服務操作系統提供的基本服務創建程序執行程序數據I/O信息存取通信服務錯誤檢測和處理此外,還具有另外一些功能:資源分配、統計,保護1/29/2023操作系統提供的用戶接口操作系統的服務和功能可以用不同方式提供給用戶，最基本的方式有兩種：程序接口——系統調用(SystemCall)由操作系統實現的完成某種特定功能的過程；它是程序與操作系統的接口操作接口——系統程序(SystemProgram)操作系統為用戶提供的解決使用計算機和計算共性問題的所有服務的集合；它可以看作是操作系統提供給用戶的功能級接口1/29/2023系統調用系統調用的分類進程和作業管理文件操作設備操作信息維護通信1/29/2023系統調用的實現陷入處理機制（異常處理機制）：操作系統中為控制和實現系統調用的機制由于系統調用而引起處理器中斷的指令稱訪管指令(Supervisor)，陷入指令(Trap)或異常中斷指令(Interrupt)每個系統調用都事先規定了編號，還附帶有傳遞給內部處理程序的參數1/29/2023系統調用的實現要點編寫系統調用處理程序設計一張系統調用入口地址表，每個入口地址指向一個系統調用的處理程序，有的系統還包含系統調用自帶參數的個數陷入處理機制需開辟現場保護區，以保存發生系統調用時的處理器現場1/29/2023系統調用的處理過程

SystemCall用戶程序A0SUB0SUB1SUBiSUBnA1AiAn……系統調用處理子程序取系統功能號找入口地址表相應入口地址結束處理恢復現場入口地址表A0A1…Ai…An保護CPU現場系統調用陷入機構陷入指令1/29/2023系統調用的參數傳遞訪管指令或陷入指令自帶參數指令之后的若干單元存放參數，稱直接參數指令之后的若干單元存放參數的地址，稱間接參數通過通用寄存器傳遞參數通用寄存器傳遞參數通用寄存器傳遞參數地址，在內存的一個塊或表中存放參數在內存中開辟專用堆棧區域傳遞參數1/29/2023傳遞參數的一種方法操作系統X:參數LOADAddRXSystemCall8X取參數X系統調用8的處理程序寄存器1/29/2023系統調用與過程(函數)調用的區別調用形式：過程(函數)使用一般調用指令，其轉向地址是固定不變的，包含在跳轉語句中系統調用中不包含處理程序入口，而僅僅提供功能號，按功能號調用被調用代碼的位置：過程(函數)調用是一種靜態調用，程序和被調代碼在同一程序內，經過連接編輯后作為目標代碼的一部份；當過程(函數)升級或修改時，必須重新編譯連結系統調用是一種動態調用，系統調用的處理代碼在調用程序之外(在操作系統中)，系統調用處理代碼升級或修改時，與調用程序無關1/29/2023系統調用用與過程程(函數數)調調用的區區別提供方式式：過程(函函數)往往往由由編譯系系統提供供，不同同編譯系系統提供供的過程程(函數數)可可以不同同系統調用用由操作作系統提提供，一一旦操作作系統設設計好，，系統調調用的功功能、種種類與數數量便固固定不變變了調用的實實現：程序使用用一般機機器指令令轉子指指令來調調用過程程(函數數)，，是在用用戶態運運行的程序執行行系統調調用，是是通過中中斷機構構來實現現，需要要從用戶戶態轉變變到核心心態，在在管理狀狀態下運運行1/5/2023Linux系系統調用Linux有有170個系系統調用，其其系統調用的的組成：核心函數：運運行在核心態態，是實現系系統調用功能能的(內核)代碼，作為為操作系統的的核心駐留在在內存中，是是一種共享代代碼，用C語語言書寫。它它運行在核心心態，數據也也存放在內核核空間，通常常它不能使用用系統調用，，也不能使用用應用程序可可用的庫函數數接口函數：是是提供給應用用程序的API，以庫函函數形式存在在Linux的lib.a中,該庫庫中存放了所所有系統調用用的接口函數數的目標代碼碼，用匯編語語言書寫。其其主要功能是是把：系統調調用號、入口口參數地址傳傳送給相應的的核心函數，，并使用戶態態下運行的應應用程序陷入入核心態1/5/2023Linux系系統調用Linux的的系統調用號號就是系統調調用入口表中中位置的序號號，所有系統統調用通過接接口函數將系系統調用號傳傳給內核，內內核轉入系統統調用控制程程序再通過調調用號位置來來定位核心函函數,Linux內核的的陷入由0x80(int80h)中斷實現系統調用控制制程序的主要要功能為：取系統調用號號根據系統調用用號定位核心心函數地址根據通用寄存存器內容，從從用戶棧中取取入口參數核心函數執行行,把結果返返回應用程序序1/5/2023Linux系統調用用入口程序序entry.s,是用匯編寫寫的，它包包含了系統統調用入口口地址表，，給出了所所有系統調調用核心函函數的名字字：ENTRY(sys-call-table).longSYMBOL-NAME(sys-ni-syscall)0.longSYMBOL-NAME(sys-exit)1.longSYMBOL-NAME(sys-fork)2.longSYMBOL-NAME(sys-read)3.longSYMBOL-NAME(sys-write)4.longSYMBOL-NAME(sys-open)5.longSYMBOL-NAME(sys-close)6．．.longSYMBOL-NAME(sys-vfork)1901/5/2023系統程序系統程序的的分類文件管理狀態信息程序設計語語言支持程序的裝入入和執行支支持通信其它軟件工工具1/5/2023命令令解解釋釋程程序序命令令解解釋釋程程序序的的主主要要功功能能是是接接受受和和執執行行一一條條用用戶戶提提出出的的對對作作業業的的加加工工處處理理要要求求。。當當一一個個新新的的批批作作業業被被啟啟動動，，或或新新的的交交互互型型用用戶戶登登錄錄進進系系統統時時，，系系統統就就自自動動地地執執行行命命令令解解釋釋程程序序，，它它負負責責讀讀入入控控制制卡卡或或命命令令行行，，并并作作出出相相應應解解釋釋和和執執行行1/5/2023命令令解解釋釋程程序序實實現現的的兩兩種種方方式式自身身不不含含命命令令處處理理代代碼碼：：所所有有的的命命令令處處理理代代碼碼由由專專門門的的““系系統統程程序序””提提供供，，命命令令解解釋釋程程序序負負責責把把這這條條命命令令對對應應的的命命令令文文件件裝裝入入內內存存執執行行自身身包包含含了了命命令令的的執執行行代代碼碼：：命命令令解解釋釋程程序序包包含含一一些些非非常常常常用用的的簡簡單單的的命命令令的的處處理理代代碼碼1/5/2023命令解解釋程程序的的處理理過程程操作系系統做做完準準備工工作后后便啟啟動命命令解解釋程程序，，它輸輸出命命令提提示符符，等等待鍵鍵盤中中斷到到來每當用用戶打打入一一條命命令(暫存存在命命令緩緩沖區區)并并按回回車換換行時時，申申請鍵鍵盤中中斷CPU響應應后，，將控控制權權交給給命令令解釋釋程序序，接接著讀讀入命命令緩緩沖區區內容容，分分析命命令、、接受受參數數。若若為簡簡單命命令立立即轉轉向命命令處處理代代碼執執行；；否則則查找找命令令處理理文件件，裝裝入主主存，，傳遞遞參數數，將將控制制權交交給其其執行行命令處處理結結束后后，再再次輸輸出命命令提提示符符，等等待下下一條條命令令1/5/2023作業控控制方方式操作系系統提提供了了兩個個作業業級的的接口口：聯機作作業控控制方方式脫機作作業控控制方方式聯機作作業控控制接接口———操操作控控制命命令命令行行方式式批命令令方式式圖形化化方式式脫機作作業控控制接接口———作作業控控制語語言1/5/20239、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業業貧。。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。18:17:3218:17:3318:171/5/20236:17:33PM11、以我獨沈沈久，愧君君相見頻。。。1月-2318:17:3318:17Jan-2305-Jan-2312、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。18:17:3318:17:3318:17Thursday,January5,202313、乍見翻疑疑夢，相悲悲各問年。。。1月-231月-2318:17:3318:17:33January5,202314、他鄉鄉生白白發，，舊國國見青青山。。。05一一月月20236:17:33下下午18:17:331月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月236:17下下午1月-2318:17January5,202316、行行動動出出成成果果，，工工作作出出財財富富。。。。2023/1/518:17:3318:17:3305January202317、做前前，能能夠環環視四四周；；做時時，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點的的射線線向前前。。。6:17:33下下午6:17下下午午18:17:331月-239、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、很多事情努努力了未必有有結果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。18:17:3318:17:3318:171/5/20236:17:33PM11、成成功功就就是是日日復復一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累累。。。。1月月-2318:17:3318:17Jan-2305-Jan-2312、世間成成事，不不求其絕絕對圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。18:17:3318:17:3318:17Thursday,January5,202313、不知香積積寺，數里里入云峰。。。1月-231月-2318:17:3318:17:33January5,202314、意志志堅強強的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。05一一月月20236:17:33下下午18:17:331月-2315、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。一月月236:17下下午午1月月-2318:17January5,202316、少年十五二二十時，步行行奪得胡馬騎騎。。2023/1/518:17:3318:17:3305January202317、空空山山新新雨雨后后，，天天氣氣晚晚來來秋秋。。。。6:17:33下下午午6:17下下午午18:17:331月月-239、楊柳散和風風，青山澹吾吾慮。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、閱讀一切切好書如同同和過去最最杰出的人人談話。18:17:3318:17:3318:171/5/20236:17:33PM11、越是是沒有有本領領的就就越加加自命命不凡