第七章 操作系統(tǒng)接口

第七章操作系統(tǒng)接口

7.1聯(lián)機(jī)命令接口7.2Shell命令語(yǔ)言7.3系統(tǒng)調(diào)用7.4UNIX系統(tǒng)調(diào)用7.5圖形用戶接口教學(xué)要求本章知識(shí)屬于了解性質(zhì)。需要對(duì)各類(lèi)接口有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，能分辨出實(shí)際中經(jīng)常使用的接口屬于哪種類(lèi)型。教學(xué)重點(diǎn)：命令接口、程序接口和圖形用戶接口操作系統(tǒng)提供的用戶接口

操作系統(tǒng)可以通過(guò)程序接口和操作接口兩種方式把它的服務(wù)和功能提供給用戶，反過(guò)來(lái)也可以這樣說(shuō)，用戶可以如下圖那樣通過(guò)兩個(gè)接口來(lái)調(diào)用操作系統(tǒng)提供的服務(wù)和功能。

聯(lián)機(jī)命令接口是為聯(lián)機(jī)用戶提供的調(diào)用操作系統(tǒng)功能，請(qǐng)求操作系統(tǒng)為其服務(wù)的手段，它由一組命令及命令解釋程序組成。當(dāng)用戶在鍵盤(pán)上每鍵入一條命令后，系統(tǒng)便立即轉(zhuǎn)入命令解釋程序，對(duì)該命令進(jìn)行處理和執(zhí)行。

脫機(jī)命令接口是專(zhuān)為批處理作業(yè)的用戶提供的，所以，也稱(chēng)批處理用戶接口。操作系統(tǒng)提供了一個(gè)作業(yè)控制語(yǔ)言JCL（JobControlLanguage），它由一組作業(yè)控制卡、或作業(yè)控制語(yǔ)句、或作業(yè)控制操作命令組成。操作系統(tǒng)又將命令接口分為交互式命令接口（聯(lián)機(jī)命令接口）和批處理命令接口（脫機(jī)命令接口）7.1聯(lián)機(jī)命令接口

聯(lián)機(jī)命令接口包括

聯(lián)機(jī)命令終端處理程序命令解釋程序

7.1聯(lián)機(jī)命令接口

7.1.1聯(lián)機(jī)命令的類(lèi)型

為了能向用戶提供多方面的服務(wù)，通常，OS都向用戶提供了幾十條甚至上百條的聯(lián)機(jī)命令。根據(jù)這些命令所完成功能的不同，可把它們分成以下幾類(lèi)：①系統(tǒng)訪問(wèn)類(lèi)； ②磁盤(pán)操作類(lèi)；③文件操作類(lèi)； ④目錄操作類(lèi)；⑤通信類(lèi)； ⑥其他命令。

7.1.2鍵盤(pán)終端處理程序

為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，還須在微機(jī)或終端上配置相應(yīng)的鍵盤(pán)終端處理程序，它應(yīng)具有下述幾方面的功能：

(1)接收用戶從終端上打入的字符。

(2)字符緩沖，用于暫存所接收的字符。(3)回送顯示。(4)屏幕編輯。

(5)特殊字符處理。

7.1.3命令解釋程序

1.命令解釋程序的作用

命令解釋程序的主要作用，是在屏幕上給出提示符，請(qǐng)用戶鍵入命令，然后讀入該命令，識(shí)別命令，再轉(zhuǎn)到相應(yīng)命令處理程序的入口地址，把控制權(quán)交給該處理程序去執(zhí)行，并將處理結(jié)果送屏幕上顯示。若用戶鍵入的命令有錯(cuò)，而命令解釋程序未能予以識(shí)別，或在執(zhí)行中間出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，則應(yīng)顯示出某一出錯(cuò)信息。2.命令解釋程序的組成

(1)常駐部分。

這部分包括一些中斷服務(wù)子程序。(2)初始化部分。

它跟隨在常駐內(nèi)存部分之后，在啟動(dòng)時(shí)獲得控制權(quán)。這部分還包括對(duì)AUTOEXEC.BAT文件的處理程序，并決定應(yīng)用程序裝入的基地址。(3)暫存部分。

這部分主要是命令解釋程序，并包含了所有的內(nèi)部命令處理程序、批文件處理程序，以及裝入和執(zhí)行外部命令的程序。

3.命令解釋程序的工作流程

圖7-2COMMAND.COM的工作流程7.2Shell命令語(yǔ)言

7.2.1簡(jiǎn)單命令

7.2.2重定向與管道命令7.2.3通信命令7.2.4后臺(tái)命令

7.3系統(tǒng)調(diào)用

程序接口是OS專(zhuān)門(mén)為用戶程序設(shè)置的，也是用戶程序取得OS服務(wù)的唯一途徑。程序接口通常由各種類(lèi)型的系統(tǒng)調(diào)用所組成，而系統(tǒng)調(diào)用提供了用戶程序和操作系統(tǒng)之間的接口，應(yīng)用程序通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)其與OS的通信，并取得它的服務(wù)。7.3系統(tǒng)調(diào)用

7.3.1系統(tǒng)調(diào)用的基本概念

系統(tǒng)調(diào)用與一般過(guò)程調(diào)用的差別：(1)運(yùn)行在不同的系統(tǒng)狀態(tài)。

(2)通過(guò)軟中斷進(jìn)入。(3)返回問(wèn)題。(4)嵌套調(diào)用。圖7-3系統(tǒng)功能的調(diào)用7.3.2系統(tǒng)調(diào)用的類(lèi)型

進(jìn)程控制類(lèi)系統(tǒng)調(diào)用文件操縱類(lèi)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)程通信類(lèi)系統(tǒng)調(diào)用7.3.3系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)

1.中斷和陷入硬件機(jī)構(gòu)

(1)什么是中斷和陷入。

中斷是指CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生某事件時(shí)的這樣一種響應(yīng)：CPU暫停正在執(zhí)行的程序，在保留現(xiàn)場(chǎng)后自動(dòng)地轉(zhuǎn)去執(zhí)行該事件的中斷處理程序；執(zhí)行完后，再返回到原程序的斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。圖7-4中斷時(shí)的CPU軌跡(2)中斷和陷入向量。

2.系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和參數(shù)的設(shè)置

直接將參數(shù)送入相應(yīng)的寄存器中。

(2)參數(shù)表方式。

3.系統(tǒng)調(diào)用的處理步驟將處理機(jī)狀態(tài)由用戶態(tài)轉(zhuǎn)為系統(tǒng)態(tài)；之后，由硬件和內(nèi)核程序進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用的一般性處理。分析系統(tǒng)調(diào)用類(lèi)型，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用處理子程序在系統(tǒng)調(diào)用處理子程序執(zhí)行完后，應(yīng)恢復(fù)被中斷的或設(shè)置新進(jìn)程的CPU現(xiàn)場(chǎng)，然后返回被中斷進(jìn)程或新進(jìn)程，繼續(xù)往下執(zhí)行。7.4UNIX系統(tǒng)調(diào)用

7.4.1UNIX系統(tǒng)調(diào)用的類(lèi)型

1.進(jìn)程控制

創(chuàng)建進(jìn)程(fork)。(2)