操作系统用户界面.ppt
2023/5/27,操作系统,1,操作系统,第2章 操作系统用户界面,2.1 用户界面简介2.2 一般用户的输入输出界面2.3 命令控制界面2.4 系统调用,从用户使用和系统管理两方面出发，讨论操作系统的管理概念，及操作系统为用户提供的编程接口和命令控制接口,2,2023/5/27,操作系统,2.1 用户界面简介,用户界面负责用户与操作系统之间的交互用户的分类使用和管理计算机应用程序的用户普通用户和管理员用户程序开发人员/编程人员,3,2023/5/27,操作系统,2.1 用户界面简介,OS为不同的用户提供不同的用户界面普通用户和管理员不同的操作命令组成的集合不同的OS所提供的操作命令和表现形式不同编程人员系统调用的集合两类接口：命令接口和系统调用,4,2023/5/27,操作系统,2.2 一般用户的输入输出界面,作业（job）的引入作业的定义作业的组织一般用户的输入输出方式,5,2023/5/27,操作系统,2.2.1 作业的定义,编程的过程,2023/5/27,6,操作系统,2.2.1 作业的定义,作业的定义从用户的角度来看:从输入开始到输出结束,用户交给计算机系统来完成的工作作业步：一个作业处理过程中计算机所做的相对独立的工作从系统的角度来看由用户提交的程序、数据文件以及表达该作业执行的控制意图说明书组成,7,2023/5/27,操作系统,2.2.2 作业的组织,作业:由程序、数据和作业说明书三部分组成程序和数据完成用户所需求的业务处理工作作业说明书体现用户的控制意图作业控制块表（JCB）作业说明书在系统中生成的表格,8,2023/5/27,操作系统,2.2.2 作业的组织,作业说明书作业的基本情况描述作业控制描述资源要求描述,2023/5/27,9,操作系统,2.2.3 一般用户的输入输出方式,作业管理的主要任务输入输出问题建立、执行、撤销作业建立过程两个子过程作业的输入JCB的建立,10,2023/5/27,操作系统,2.2.3 一般用户的输入输出方式,作业输入方式联机输入方式外围设备直接和主机相连接，用户和系统通过交互会话来完成输入输出脱机输入方式（预输入方式）利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入输出处理直接耦合输入方式主机和外围机中间用一个公用的大容量外存直接耦合SPOOLING系统网络输入方式,2023/5/27,11,操作系统,SPOOLING系统,外围设备同时联机操作（假脱机技术）多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来井用作缓冲的存储区工作原理,2023/5/27,12,操作系统,SPOOLING系统,以行式打印机为例来说明,2023/5/27,13,操作系统,2.2.3 一般用户的输入输出方式,JCB的建立作业名估计执行时间、建立时间、优先数（用于调度）作业说明书文件名、程序类型（需调用的系统程序）作业状态(P9图1.5)提交、后备、执行、就绪、等待、完成资源申请方式静态申请动态申请,14,2023/5/27,操作系统,以上所讲的作业都是批处理系统中作业管理与调度的对象分时系统没有作业的概念 分时系统采用时间片轮转分时使用处理机，用户的程序和数据信息直接输入到内存工作区中和其他程序一起抢占系统资源投入执行，而不必进入外存输入井等待作业调度程序选择。因此。分时系统没有作业控制表，也没有作业调度程序，直接采用进程管理,15,2023/5/27,操作系统,2.3 命令控制界面,用来组织和控制作业运行两种方式脱机方式用户将作业的执行顺序和出错处理方法一并以作业控制说明书的方式或命令文件方式提交给系统，由系统按照作业说明书或命令文件中所规定的顺序控制作业执行联机方式用户使用系统提供的操作命令和系统会话，交互地控制程序执行和管理计算机系统,16,2023/5/27,操作系统,2.3 命令控制界面联机方式,命令分类环境设置用来改变终端用户的所在位置，执行路径等执行权限管理用来控制用户访问系统和读、写、执行有关文件的权限系统管理用于系统维护、开机与关机、增加或减少终端用户、计时收费等文件管理用来管理和控制终端用户的文件,17,2023/5/27,操作系统,2.3 命令控制界面联机方式,编辑、编译、链接装配和执行编辑用来增加、删除输入字符或字符行，也被用来进行插入、移动或绘图等编译和链接源程序文件-可执行代码执行启动执行通信单机系统网络系统资源要求申请资源,18,2023/5/27,操作系统,2.3 命令控制界面,联机控制方式的不足反复输入大量命令批处理方式既指传统的作业控制语言编写的作业说明书方式，也指那些把不同命令按一定格式组合后的命令文件方式命令控制界面的发展人机交互方式图形界面普通字符,19,2023/5/27,操作系统,2.3 命令控制界面Windows,窗口交互和命令解释器命令分类系统信息命令（Time，Date等）系统操作命令（shutdown等）文件系统命令（copy，del等）网络通信命令（ping等）命令实现方式直接输入使用批处理（bat）,20,2023/5/27,操作系统,2.3 命令控制界面Linux,命令控制方式图形化窗口X windows和shell程序命令分类系统维护及管理命令（date，setenv）文件操作及管理命令（ls，find）进程管理命令（kill，at）磁盘及设备命令（df，du，mount）用户管理命令（adduser，userdel）文档操作命令（csplit，sort）X windows管理命令（startx）等等,21,2023/5/27,操作系统,2.4 系统调用,广义指令对用户屏蔽了OS的具体动作而只提供有关的功能功能分类设备管理文件管理进程控制进程通信存储管理线程管理不同的系统提供不同的系统调用,22,2023/5/27,操作系统,2.4 系统调用,编程人员如何得到系统服务类似于硬件中断处理的处理机构陷入处理机构为了控制系统调用服务的机构陷入指令由于系统调用引起处理机中断的指令，或称为访管指令目态（用户态）处理机在用户程序中执行管态（系统态）指处理机在系统程序中运行,23,2023/5/27,操作系统,2.4 系统调用,系统调用的实现功能号每个系统调用对应一个功能号入口地址表,2023/5/27,24,操作系统,2.4 系统调用,系统调用的实现参数传递由陷入指令自带参数使用有关寄存器来传递参数堆栈传递参数转换模式当系统发生访管中断或陷入中断时，PSW中的相应位（IF）从用户执行模式-系统执行模式,25,2023/5/27,操作系统,PSW用来存放两类信息一类是体现当前指令执行结果的各种状态信息，如有无进位（CF位），有无溢出（OF位），结果正负（SF位），结果是否为零（ZF位），奇偶标志位（PF位）等；另一类是存放控制信息，如允许中断(IF位)，跟踪标志（TF位）等。,26,2023/5/27,操作系统,2.3.1 系统调用及其功能,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I/O设备的使用，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。,1.系统调用的功能,1)设备管理：设备的读写和控制；Ioctl设备配置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,27,2023/5/27,操作系统,本章小结,作业定义和组织一般用户的输入输出方式：5种命令控制界面系统调用,28,2023/5/27,操作系统,
