第2章操作系統(tǒng)用戶界面.ppt

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1、第二章操作系統(tǒng)用戶界面2.1簡介進(jìn)入2.2一般用戶的輸入輸出界面進(jìn)入2.3命令控制界面進(jìn)入2.4Linux與Windows的命令控制界面進(jìn)入redhat進(jìn)入solaris2.5系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入2.6Linux和Windows的系統(tǒng)調(diào)用2.1簡介本章主要討論操作系統(tǒng)為用戶提供的編程接口和命令控制接口。首先討論操作系統(tǒng)的命令控制接口及與其相關(guān)的作業(yè)控制和管理概念，然后介紹系統(tǒng)調(diào)用與編程接口，最后介紹操作系統(tǒng)用戶界面示例。圖2.1一般編程過程2.2一般用戶的輸入輸出界面2.2.1作業(yè)的定義一般編制一個(gè)應(yīng)用程序大致要經(jīng)過圖2.1中所描述的幾步。在一次應(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)

2、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)則是一個(gè)比程序更廣的概念。它由程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書組成。系統(tǒng)通過作業(yè)說明書控制文件形式的程序和數(shù)據(jù)，使之執(zhí)行和操作。需要說明的是，作業(yè)的概念一般用于早期批處理系統(tǒng)和現(xiàn)在的大型機(jī)、巨型機(jī)系統(tǒng)中，對于廣為流行的微機(jī)和工作站系統(tǒng)，人們一般不太使用作業(yè)的概念2.2.2作業(yè)組織作業(yè)由三部分組成=程序+數(shù)據(jù)+作業(yè)說明書。作業(yè)說明書的主要內(nèi)容如圖2.2所示。圖2.2作業(yè)說明書的主要內(nèi)容2.2.3一般用戶的輸入輸出方式一個(gè)作業(yè)的建立過程包括兩個(gè)子過程，一個(gè)是作業(yè)的輸入，另一個(gè)是作業(yè)控制塊的建立。2.2.3一般用戶的輸入輸出方

3、式作業(yè)輸入方式可分為5種，即聯(lián)機(jī)輸入方式、脫機(jī)輸入方式、直接耦合方式、SPOOLING(SimultaneousPeripheralOperationsOn-Line)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)輸入方式。1.聯(lián)機(jī)輸入方式大多用在交互式系統(tǒng)中,用戶和系統(tǒng)通過交互會話來輸入作業(yè)。外圍設(shè)備直接和主機(jī)相連接。一臺主機(jī)可以連接一臺或多臺外圍設(shè)備。在單臺設(shè)備和主機(jī)相連接進(jìn)行作業(yè)輸入時(shí)，由于外圍設(shè)備的輸入輸出速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CPU處理速度，有可能造成CPU資源的浪費(fèi)。2.脫機(jī)輸入方式又稱為預(yù)輸入方式。用戶通過聯(lián)機(jī)方式把作業(yè)首先輸入到后援存儲器，例如磁盤或磁帶上；然后，用戶把裝有輸入數(shù)據(jù)的后援存儲器拿到主機(jī)的高速外圍設(shè)備上和主機(jī)

4、連接，從而在較短的時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)的輸入工作。3.直接耦合方式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)來傳遞后援存儲器的過程。在直接耦合方式中，慢速的輸入輸出過程仍由外圍低檔機(jī)自己管理，而對公用存儲器中的大量數(shù)據(jù)的高速讀寫則由主機(jī)完成。直接耦合方式的原理如圖2.3所示。圖2.3直接耦合輸入方式4.SPOOLING系統(tǒng)SPOOLING又可譯作外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)操作。SPOOLING系統(tǒng)的工作原理如圖2.4所示。在SPOOLING系統(tǒng)中，多臺外圍設(shè)備通過通道或DMA器件和主機(jī)與外存連接起來。作業(yè)的輸入輸出過程由主機(jī)中的操作系統(tǒng)控制。操作

5、系統(tǒng)中的輸入程序包含兩個(gè)獨(dú)立的過程，一個(gè)過程負(fù)責(zé)從外部設(shè)備把信息讀入緩沖區(qū)；另一個(gè)是寫過程,負(fù)責(zé)把緩沖區(qū)的信息送到外存輸入井中。這里，外圍設(shè)備既可以是各種終端,也可以是其他的輸入設(shè)備，例如紙帶輸入機(jī)或讀卡機(jī)等。圖2.4SPOOLING系統(tǒng)通道是一個(gè)獨(dú)立于CPU的專管輸入輸出的處理機(jī)，它控制外設(shè)或外存與內(nèi)存之間的信息交換。它有自己的通道指令，以驅(qū)動外設(shè)進(jìn)行讀寫操作。不過，這些指令需要CPU執(zhí)行相應(yīng)的“啟動通道”指令發(fā)來啟動信號之后才開始執(zhí)行。DMA方式相似于通道方式。與通道不同的是，在DMA方式中，信息的傳送方向、信息傳送的源地址和目的地址以及傳送長度等都是由CPU控制而不是由DMA器件控制的。

6、SPOOLING系統(tǒng)的輸入方式既不同于脫機(jī)方式，也不同于直接耦合方式。在系統(tǒng)輸入模塊收到作業(yè)輸入請求信號后，輸入管理模塊中的讀過程負(fù)責(zé)將信息從輸入裝置讀入緩沖區(qū)。當(dāng)緩沖區(qū)滿時(shí)，由寫過程將信息從緩沖區(qū)寫到外存輸入井中。讀過程和寫過程反復(fù)循環(huán)，直到一個(gè)作業(yè)輸入完畢。當(dāng)讀過程讀到一個(gè)硬件結(jié)束標(biāo)志之后，系統(tǒng)再次驅(qū)動寫過程把最后一批信息寫入外存并調(diào)用中斷處理程序結(jié)束該次輸入。然后，系統(tǒng)為該作業(yè)建立作業(yè)控制塊JCB，從而使輸入井中的作業(yè)進(jìn)入作業(yè)等待隊(duì)列，等待作業(yè)調(diào)度程序選中后進(jìn)入內(nèi)存。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)中某一臺主機(jī)上輸入的信息傳送到同一網(wǎng)中另一臺

7、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。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)輸入方式涉及到不同計(jì)算機(jī)間的通信問題，2.3命令控制界面接口操作系統(tǒng)為用戶提供兩個(gè)接口界面。一個(gè)是系統(tǒng)為用戶提供的各種命令接口界面。用戶利用這些操作命令來組織和控制作業(yè)的執(zhí)行或管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。另一個(gè)接口是系統(tǒng)調(diào)用。脫機(jī)控制方式利用作業(yè)控制語言來編寫表示用戶控制意圖的作業(yè)控制程序，也就是作業(yè)說明書。作業(yè)控制語言的語句就是作業(yè)控制命令。不同的批處理