操作系統(tǒng)02操作系統(tǒng)用戶界面.ppt

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1、第2章操作系統(tǒng)用戶界面2.1簡介2.2一般用戶的輸入輸出界面2.3命令控制界面2.4系統(tǒng)調(diào)用2.1簡介用戶界面是操作系統(tǒng)重要組成部分，用戶界面負(fù)責(zé)用戶和操作系統(tǒng)之間的交互。即用戶通過用戶界面向計(jì)算機(jī)提交服務(wù)請(qǐng)求,計(jì)算機(jī)通過用戶界面向用戶提供用戶需要的服務(wù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用戶分兩類：1、使用和管理計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的用戶，即被服務(wù)者①普通用戶②管理員用戶2、程序開發(fā)人員操作系統(tǒng)為普通用戶、管理員用戶提供的界面由一組以不同形式表示的操作命令組成，即操作命令界面（命令接口）。操作系統(tǒng)為編程人員提供的界面是系統(tǒng)調(diào)用（程序接口）。2.2一般用戶的輸入輸出界面2.2.1作業(yè)的定義圖2-1一般編程過程在

2、一次應(yīng)用業(yè)務(wù)處理過程中，從輸入開始到輸出結(jié)束，用戶要求計(jì)算機(jī)所做的有關(guān)該次業(yè)務(wù)處理的全部工作稱為一個(gè)作業(yè)。作業(yè)由不同的順序相連的作業(yè)步組成。作業(yè)步是在一個(gè)作業(yè)的處理過程中，計(jì)算機(jī)所做的相對(duì)獨(dú)立的工作。在批處理系統(tǒng)中，作業(yè)是搶占內(nèi)存的基本單位。2.2.2作業(yè)組織作業(yè)由三部分組成，即程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書。一個(gè)作業(yè)可以包含多個(gè)程序和多個(gè)數(shù)據(jù)集，但必須至少包含一個(gè)程序。否則將不成為作業(yè)。作業(yè)中包含的程序和數(shù)據(jù)完成用戶所要求的業(yè)務(wù)處理工作。作業(yè)說明書則體現(xiàn)用戶的控制意圖。由作業(yè)說明書在系統(tǒng)中生成一個(gè)稱為作業(yè)控制塊(jobcontrolblock，JCB)的表格。該表格登記該作業(yè)所要求的資源

3、情況、預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間和執(zhí)行優(yōu)先級(jí)等。從而，操作系統(tǒng)通過該表了解到作業(yè)要求，并分配資源和控制作業(yè)中程序和數(shù)據(jù)的編譯、鏈接、裝入和執(zhí)行等圖2-2作業(yè)說明書的主要內(nèi)容作業(yè)的建立兩個(gè)子過程:(1)必須把該作業(yè)所包含的全部程序和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)的外存或輔存(作業(yè)的輸入)(2)作業(yè)注冊(cè)程序在系統(tǒng)中為該作業(yè)申請(qǐng)建立一個(gè)相應(yīng)的作業(yè)控制塊JCB(控制塊的建立)作業(yè)控制塊和作業(yè)之間具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.2.3作業(yè)輸入輸出方式作業(yè)輸入輸出方式可分為5種:聯(lián)機(jī)輸入輸出方式用戶和系統(tǒng)通過交互會(huì)話輸入輸出作業(yè)。外圍設(shè)備直接和主機(jī)相連接。一臺(tái)主機(jī)可以連接一臺(tái)或多臺(tái)外圍設(shè)備。2.脫機(jī)輸入方式又稱為預(yù)輸入方式。在低檔

4、個(gè)人機(jī)上，用戶通過聯(lián)機(jī)方式把作業(yè)首先輸入到后援存儲(chǔ)器，例如磁盤或磁帶上；然后，用戶把裝有輸入數(shù)據(jù)的后援存儲(chǔ)器拿到主機(jī)的高速外圍設(shè)備上和主機(jī)連接，從而在較短的時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)的輸入工作。脫機(jī)輸入解決了快速輸入輸出問題，提高了主機(jī)的資源利用率，但脫機(jī)輸入需要用戶進(jìn)行干預(yù)或進(jìn)行一定的操作，存在靈活性差的缺點(diǎn)，即遇到緊急任務(wù)需要處理時(shí)，無法直接交給主機(jī)以便優(yōu)先處理。3.直接耦合方式把主機(jī)和外圍低檔機(jī)通過一個(gè)公用的大容量外存直接耦合起來，從而省去了在脫機(jī)輸入中那種依靠人工干預(yù)來傳遞后援存儲(chǔ)器的過程。圖2-3直接耦合輸入方式保留脫機(jī)輸入方式的快速輸入的優(yōu)點(diǎn),又沒有脫機(jī)輸入方式的人工干預(yù)的缺點(diǎn)和具

5、有較強(qiáng)靈活性的輸入方式.4.SPOOLING系統(tǒng)（SimutaneausPeriphernalOperatingOnLine）外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)操作或假脫機(jī)操作。對(duì)脫機(jī)輸入輸出的模擬。1.輸入井和輸出井：在磁盤上開辟的2個(gè)大存儲(chǔ)空間，用來暫存I/O設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)和用戶程序的輸出數(shù)據(jù)。2.輸入buf和輸出buf（內(nèi)存中）輸入設(shè)備——輸入buf——輸入#——用戶區(qū)（1）用戶區(qū)——輸出#——輸出buf——輸出設(shè)備（2）3.輸入Spi和輸出SPo進(jìn)程。分別控制（1），（2）的動(dòng)作。SPi相當(dāng)于脫機(jī)輸入控制器。SPo相當(dāng)于脫機(jī)輸出控制器。輸入進(jìn)程SPi輸出進(jìn)程SPo輸入緩沖區(qū)Bi輸出緩沖區(qū)Bo

6、圖2-4SPOOLing系統(tǒng)的組成5.網(wǎng)絡(luò)輸入方式網(wǎng)絡(luò)輸入方式以上述幾種輸入方式為基礎(chǔ)。當(dāng)用戶需要把在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中某一臺(tái)主機(jī)上輸入的信息傳送到同一網(wǎng)中另一臺(tái)主機(jī)上進(jìn)行操作或執(zhí)行時(shí)，就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)輸入方式。2.3命令控制界面接口命令行界面（command-lineinterface，CLI）：采用文本命令，并用一定的方法輸入。批界面：其中控制這些命令和命令的指令被輸入文件中，通過執(zhí)行文件來實(shí)現(xiàn)。如：圖形用戶界面（graphicaluserinterface，GUI）命令解釋程序主要作用是獲取并執(zhí)行用戶指定的下一條命令。多數(shù)命令是操作文件（如MS-DOS，UNIX）執(zhí)行命令的方法：（1）

7、命令解釋程序本身代碼執(zhí)行（2）系統(tǒng)程序執(zhí)行（如UNIX）圖形用戶界面：提供基于鼠標(biāo)的窗口和菜單系統(tǒng)作為接口；提供桌面2.4系統(tǒng)調(diào)用（systemcall）系統(tǒng)調(diào)用是用戶在程序中調(diào)用操作系統(tǒng)所提供的一些子程序。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口系統(tǒng)調(diào)用分為如下幾類:(1)設(shè)備管理。(2)文件管理。(3)進(jìn)程控制。(4)進(jìn)程通信。(5)存儲(chǔ)管理。(6)線程管理。陷阱(trap)處理機(jī)構(gòu)：在系統(tǒng)中為控制系統(tǒng)調(diào)用服務(wù)的機(jī)構(gòu)。陷阱指令:把由于系統(tǒng)調(diào)用引起處理機(jī)中斷的指令