1.3操作系统提供的服务和用户接口
计算机操作系统课后习题答案第四版
计算机操作系统课后习题答案第四版计算机操作系统课后习题答案（第四版）计算机操作系统是计算机系统中至关重要的组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户提供一个方便、高效、可靠的工作环境。
下面是对计算机操作系统第四版课后习题的答案解析。
一、操作系统的概念1、什么是操作系统？它的主要功能有哪些？操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，是计算机系统的内核与基石。
它的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口管理等。
处理机管理负责合理分配和调度 CPU 资源，提高 CPU 利用率；存储器管理负责管理内存空间的分配、回收和保护；设备管理负责对外部设备进行有效管理和控制；文件管理负责对文件的存储、检索、共享和保护；用户接口管理则为用户提供了方便的操作界面。
2、操作系统有哪些分类？操作系统可以按照不同的标准进行分类。
按照用户数量，可分为单用户操作系统和多用户操作系统；按照任务数，可分为单任务操作系统和多任务操作系统；按照系统功能，可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等。
1、什么是进程？进程和程序有什么区别？进程是程序在一个数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程与程序的区别在于：程序是静态的指令集合，而进程是动态的执行过程；程序可以长期保存，进程具有生命周期；进程具有并发性，而程序没有；进程由程序、数据和进程控制块（PCB）组成。
2、进程的三种基本状态是什么？它们之间是如何转换的？进程的三种基本状态是就绪状态、执行状态和阻塞状态。
当进程已获得除CPU 以外的所有必要资源，只要再获得CPU 便可立即执行时，处于就绪状态；当进程正在 CPU 上运行时，处于执行状态；当进程因等待某一事件而暂时无法继续执行时，处于阻塞状态。
就绪状态到执行状态是通过进程调度实现的；执行状态到就绪状态是时间片用完或出现更高优先级的进程；执行状态到阻塞状态是进程因等待某事件而主动放弃 CPU；阻塞状态到就绪状态是等待的事件发生。
操作系统的用户接口课件
窗口系统
窗口系统的概念
窗口系统是GUI的重要组成部分，它通过窗口来组织和简 化用户操作。每个窗口都有自己的标题、边框和可以自由 拖动的控制按钮。
窗口系统的功能
窗口系统提供了一系列的窗口操作，如打开、关闭、最小 化、最大化、还原等。用户可以通过鼠标点击或键盘快捷 键来进行这些操作。
常见的窗口系统
Windows、Mac OS和Linux等操作系统都提供了各自的 窗口系统。不同的窗口系统具有不同的特点和风格，但它 们的核心功能基本一致。
缺点
相对于图形用户界面，命令行接口可能不够直观和易于使用。此外，由于命令 行需要用户手动输入命令，因此可能会存在输入错误的风险。
03
图形用户接口
GUI基础
图形用户界面的定义
图形用户界面（GUI）是一种基于图形的方式，使用户能够直观地与计算机进行交互。它 通过图形元素，如窗口、图标、菜单等，使用户可以轻松地操作计算机。
遥控器接口
通过遥控器实现对设备的 控制，如按键输入等操作 。
输入设备的选择
根据应用场景选择合适的 输入设备，提高用户体验 。
多媒体用户接口的优缺点
优点
多媒体用户接口可以提供丰富的交互 方式，使用户更加便捷地获取信息和 使用设备功能。
缺点
多媒体用户接口需要处理大量的数据 和复杂的交互逻辑，对设备性能要求 较高，同时也需要考虑用户的使用习 惯和界面设计等因素。
输出结果。
命令行基本规则
在命令行中，用户需要按照特定 的语法和规则输入命令。这些规 则包括命令的格式、命令的参数
和选项的格式等。
命令行操作与控制
01
命令行操作
在命令行中，用户可以执行各种操作，例如创建文件、删除文件、复制
操作系统与用户的接口
2.1操作系统与用户的接口
4．用户接口的发展 随着个人计算机的不断普及，缺乏计算机专业知识的周户越
来越多，如何不断更新技术，提供形象直观、功能强大、使 用简便、容易掌握的新一代用户界面，便成为操作系统领域 的一个热门的课题。多媒体、多通道及智能化技术的发展与 应用，加速了新一代用户界面的开发进程，取得了较大的成 功。例如，具有沉浸式和临场感的虚拟现实( virtual reality) 应用环境已走向实用。有理由相信，在不久的将来，人们可 以用语音、自然语言、手势、面部表情、视线跟踪等更加自 然和方便的手段进行输入，而计算机的输-也会给用户带来立 体视觉、听觉和嗅觉等。总之，新一代用户界面具有以用户 为中心，自然、高效、无地点限制
2.3.2作业控制块 当建立一个作业时，操作系统必须为每个作业创建一个作业
控制块(JCB)。JCB包含了对作业进行管理控制所必需的信息， 它是作业存在与否的唯一标识，体现了一个作业的生命周期。 JCB在作业的整个运行中始终存在，且内容不断变化，当作 业完成后，系统会撤消其JCB，同时释放作业占用的资源。 JCB中所包含的信息因系统而异，但所包含的主要内容是一 样的。 JCB中的信息主要根据用户提供的作业控制信息及系统为作 业分配资源的情况来填写，并且根据作业运行情况动态改变。 JCB内容是作业调度的依据。一般JCB包含以下内容。
下一页 返回
2.1操作系统与用户的接口
操作系统负责管理这种通信的部分称为用户接口或用户界面。 用户通过操作系统使用和控制计算机，不再与裸机发生直接 关系，因而操作系统便成了用户和计算机之间的接口。该接 口通常是以命令或系统调用的形式呈现在用户面前的，前者 直接提供给用户在键盘终端上使用，后者提供给用户在编程 时使用，通常分别将它们称为命令接口和程序接口。
计算机操作系统课后答案
计算机操作系统课后答案计算机操作系统课后答案第一章：操作系统概述1.1 操作系统的定义与作用操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理和控制计算机硬件资源，为用户和应用程序提供统一的接口和服务。
1.2 操作系统的发展历程操作系统的发展经历了批处理系统、分时系统、实时系统和网络操作系统等阶段，逐步提高了计算机的效率和可靠性。
1.3 操作系统的功能和特点操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理等。
其特点包括并发性、共享性、虚拟性和异步性等。
第二章：进程管理2.1 进程的概念和属性进程是程序在执行过程中的一个实例，具有独立的地址空间和执行状态。
2.2 进程的调度算法常见的进程调度算法有先来先服务调度、短作业优先调度、高响应比优先调度和时间片轮转调度等。
2.3 进程同步与通信进程同步是指协调多个进程之间的执行顺序，进程通信是指进程之间的数据交换和共享。
第三章：内存管理3.1 内存管理的基本概念内存管理包括内存的分配和回收，以及地址转换和内存保护等操作。
3.2 内存分配的算法常见的内存分配算法有首次适应、最佳适应和最坏适应等。
3.3 虚拟内存的实现原理虚拟内存通过将主存和辅存进行映射，将不常用的数据和程序置换到辅存中，以提高内存利用率。
第四章：文件管理4.1 文件的概念和组织方式文件是存储在存储介质上的数据集合，文件组织方式包括顺序文件、索引文件和哈希文件等。
4.2 文件共享与保护文件共享是指多个进程可以同时访问同一个文件，文件保护是指对文件进行权限和访问控制。
4.3 文件系统的实现原理文件系统通过文件目录和文件控制块来管理文件和目录的存储和访问。
第五章：设备管理5.1 设备管理的基本概念设备管理包括设备的分配和回收，以及设备的驱动程序和设备控制器等。
5.2 设备独立性和设备分配算法设备独立性是指操作系统对设备的不同类型进行统一管理，设备分配算法有等待队列调度和优先级调度等。
5.3 设备中断和错误处理设备中断是指设备发出的中断信号，操作系统需要及时响应并处理中断。
操作系统教程第版课后答案
操作系统教程第5版课后答案费祥林、骆斌编著第一章操作系统概论习题一一、思考题1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。
答：现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。
是硬件和软件相互交织形成的集合体，构成一个解决计算问题的工具。
硬件层提供基本可计算的资源，包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。
软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。
其中系统软件是最靠近硬件的。
2、计算机系统的资源可分成哪几类？试举例说明。
答：包括两大类，硬件资源和信息资源。
硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等；信息资源分为程序和数据等。
3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？答：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。
操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。
（1）服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序（2）进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者（3）系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机（4）资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化？答：大致可以把操作系统分为以下几类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。
又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。
单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。
批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备，这样可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业时间，提高系统的吞吐率5．操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务？答：（1）创建程序和执行程序；（2）数据I/O和信息存取；（3）通信服务；（4）差错检测和处理。
操作系统原理复习资料
操作系统原理复习资料操作系统是计算机系统中的核心组成部分，它负责管理和控制计算机硬件和软件资源，以提供良好的用户体验和高效的计算机运行环境。
了解操作系统的原理是计算机科学与技术专业学生的基本要求之一。
本文将为读者提供一份操作系统原理的复习资料，帮助读者系统地、全面地掌握操作系统的知识。
一、操作系统概述1.1 操作系统定义操作系统是一种系统软件，它管理计算机硬件和软件资源，为用户和应用程序提供接口和服务。
1.2 操作系统功能（1）处理器管理：负责处理器的分配和调度，保证每个任务得到适当的处理时间。
（2）内存管理：管理计算机的内存资源，包括内存的分配、回收和保护。
（3）文件系统管理：负责文件的存储、组织和访问，提供对文件的读写服务。
（4）设备管理：管理计算机系统中的各种设备，如硬盘、鼠标、打印机等。
（5）用户接口：为用户提供与计算机系统交互的界面，包括命令行界面和图形界面。
（6）错误检测和恢复：监测系统的错误，并采取相应的措施进行错误恢复。
1.3 操作系统分类（1）批处理操作系统：按照用户提交的作业批量执行，无需用户干预。
（2）分时操作系统：多个用户通过终端共享计算机系统，实现快速响应。
（3）实时操作系统：保证任务在规定时间内完成，适用于对时间要求较高的应用。
（4）网络操作系统：用于管理和控制网络中的计算机系统和资源。
（5）分布式操作系统：将多个计算机组成的网络作为一个整体进行管理和控制。
二、进程管理2.1 进程概念进程是计算机中正在运行的程序的实例，是操作系统资源分配和调度的基本单位。
2.2 进程状态（1）等待态（阻塞态）：进程在等待某些条件满足，无法继续执行。
（2）就绪态：进程已满足运行条件，但等待处理器分配执行时间。
（3）运行态：进程正在执行指令。
（4）终止态：进程执行完成或异常终止。
2.3 进程调度进程调度是操作系统决定将处理器分配给哪个进程的过程，主要有三种调度算法：先来先服务调度、短作业优先调度和时间片轮转调度。
操作系统的原理和功能解析
操作系统的原理和功能解析操作系统是计算机系统中非常重要的一部分，它负责管理和控制计算机硬件资源，并提供各种功能和服务，使得计算机能够高效地运行。
本文将对操作系统的原理和功能进行解析，帮助读者更好地理解和应用操作系统。
一、操作系统的原理1. 中断机制：操作系统通过中断机制来处理外部设备和应用程序的请求，例如键盘输入、鼠标点击等。
当发生中断事件时，操作系统会立即响应，并进行相应的处理和调度。
2. 进程管理：操作系统通过进程管理来实现程序的并发执行。
它将程序划分为多个进程，并分配CPU时间片给不同的进程，以实现多任务处理。
3. 内存管理：操作系统负责管理计算机的内存资源，包括内存分配、内存回收和内存保护等。
它通过虚拟内存机制来扩充实际物理内存的容量，提高内存利用率。
4. 文件系统：操作系统提供文件系统来管理计算机中的文件和文件夹。
它定义了文件的组织结构、访问权限以及文件的存储和检索等操作。
5. 设备管理：操作系统负责管理计算机的各种设备，如硬盘、打印机、网络接口等。
它通过设备驱动程序来控制设备的运行和数据传输。
二、操作系统的功能1. 用户接口：操作系统提供用户接口，方便用户与计算机进行交互。
常见的用户接口有命令行界面和图形界面，用户可以通过输入命令或者点击图标来操作计算机。
2. 进程调度：操作系统负责调度和管理计算机中的进程。
它根据进程的优先级、进程状态和CPU繁忙程度等因素，决定哪些进程能够获得CPU的执行时间。
3. 内存管理：操作系统管理计算机的内存资源，包括内存分配、内存回收和内存保护等。
它通过页面置换算法和内存分页机制来优化内存的使用效率。
4. 文件管理：操作系统提供文件管理功能，方便用户创建、编辑、复制和删除文件。
它通过目录结构来组织文件，并提供文件权限和文件访问控制等功能。
5. 设备管理：操作系统管理计算机的各种设备，包括硬盘、打印机、鼠标等。
它通过设备驱动程序来控制设备的运行和数据的传输，保证设备的正常工作。
3操作系统提供的服务和用户接口
arg1 arg2 . . . argn-----命令参数。
Linux常用的五大类命令：
第一类文件管理类：cd、chmod、chgrp、comm、cp、crypt、 diff、file、find、ln、ls、mkdir、mv、od、pr、pwd、rm、 rmdir。
•整理ppt
•12
三、程序接口与系统调用 (9)
操作系统
X: 参数 LOAD AddR X System Call 8
X 寄存器
从表X取参数
系统调用8的 处理子程序
传递参数的一种方法
•整理ppt
•13
三、程序接口与系统调用 (10)
■ 4.系统调用与过程(函数) 调用的区别
■ (1) 调用形式不同。过程（函数）使用一般调用指令，其 转向地址包含在跳转语句中，但系统调用不包含处理程序 入口，仅仅提供功能号，按功能号调用。
3)新一代用户界面
虚拟现实技术的研究和应用，多感知通道用户接口， 自然化用户接口，智能化用户接口的研究。
•整理ppt
•19
四、操作接口与系统程序(5)
(2)脱机用户接口-----作业控制语言(命令)
这种接口是专为批处理作业用户提供的，也称批处理用 户接口。操作系统提供了一个作业控制语言JCL（Job Control Language），它由一组作业控制卡，或作业控制语句 或作业控制操作命令组成。
•// SYSPRINT DD SYSOUT=A
•// SYSIN DD*
•
.
•
<Source Program Card>
•
.
•/*
•整理ppt
操作系统教程(第4版),孙钟秀主编,高等教育出版社 第1章 概论p
42
管理程序
还有未处理 作业
F
结束
S
读Job卡登记 新作业 取下一个作业 步控制卡 End 作业卡
S
回收资源撤 离作业
执行作业步
作业步 正常结束
F 分析原因 作 相应处理
管理程序阶段(4) 程序算题过程
S F
作业继续执行
转向某作业步
Hale Waihona Puke 431.2.3 多道程序设计与操作系统形成
1. 多道程序设计的概念
35
操作系统中的异步性(2)
异步性给系统带来潜在危险,有可能导致与时间 有关的错误。 操作系统的一个重要任务是必须确保捕捉任何一 种随机事件，正确处理可能发生的随机事件，正 确处理任何一种产生的事件序列，否则将会导致 严重后果。
36
1.2 操作系统的发展和形成
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 人工操作阶段 管理程序阶段 多道程序设计与操作系统的形成 操作系统的分类
第1章 操作系统概论
主要内容 1.1 操作系统概观 1.2 操作系统的形成和发展 1.3 操作系统提供的服务和用户接口 1.4 操作系统结构和运行模型 1.5 流行操作系统简介
1
1.1 操作系统概观
1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 操作系统的定义和目标 操作系统的资源管理技术 操作系统的作用与功能 操作系统的主要特性
4
计算机系统的层次结构(1)
用户1 用户2 用户3 用户4 … 用户n
财务系统 航空订票
上网浏览 (应用软件) 数据库
电子商务 … 科学计算 … 实用程序
编译程序 汇编程序
(支撑软件) 操作系统 (系统软件) 计算机硬件 操作系统 (系统软件)
操作系统提供的服务和用户接口
操作系统提供的服务和用户接口操作系统是一种系统软件，它为计算机硬件和应用软件之间提供了一个桥梁。
操作系统通过提供一系列的服务和用户接口，使得计算机能够有效地运行，用户可以方便地操作计算机。
操作系统提供的服务大致可以分为五类：进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户界面。
下面将逐一介绍这些服务及其对应的用户接口。
首先是进程管理。
进程是指正在运行的程序，操作系统通过进程管理服务来控制和分配计算机的资源。
操作系统提供了创建、撤销、调度和通信等功能。
用户可以通过创建进程的系统调用来启动新的程序，通过撤销进程的系统调用来终止正在运行的程序。
调度算法决定了运行哪个进程以及进程运行的顺序。
用户可以通过查询和修改进程的优先级来调整进程的调度顺序。
接下来是内存管理。
内存是计算机中存放数据的地方，操作系统通过内存管理服务来管理计算机的内存资源。
操作系统提供了内存分配和回收的功能，使得进程可以在内存中运行。
用户可以通过申请内存的系统调用来申请一定大小的内存空间，通过释放内存的系统调用来归还不再使用的内存空间。
操作系统还提供了虚拟内存的功能，使得进程可以访问超过其物理内存大小的数据。
然后是文件管理。
文件是计算机中存储数据的基本单位，操作系统通过文件管理服务来管理计算机的文件资源。
操作系统提供了创建、删除、读取和写入文件的功能，使得进程可以对文件进行操作。
用户可以通过创建文件的系统调用来创建新的文件，通过删除文件的系统调用来删除不再需要的文件。
用户可以通过读取文件的系统调用来读取文件中的数据，通过写入文件的系统调用来向文件中写入数据。
操作系统还提供了对文件的共享和保护机制，使得多个进程可以共同访问同一个文件。
接着是设备管理。
设备是计算机中的外部硬件，如打印机、键盘、鼠标等，操作系统通过设备管理服务来管理计算机的设备资源。
操作系统提供了设备分配和释放的功能，使得进程可以使用设备进行输入和输出操作。
用户可以通过申请设备的系统调用来申请使用某个设备，通过释放设备的系统调用来释放不再使用的设备。
了解电脑中的操作系统和应用软件的区别
了解电脑中的操作系统和应用软件的区别在当代信息技术日新月异的时代，电脑已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
然而，不同人对于电脑中各种软件的区别却常常产生了一定的困惑。
特别是操作系统和应用软件，它们虽然都属于电脑软件的范畴，但却具有明显的不同。
本文将着重介绍电脑中的操作系统和应用软件的区别，帮助读者更好地理解和使用电脑。
1. 操作系统操作系统是一种重要的系统软件，通常被称为OS（Operation System）。
它是一套控制和管理计算机硬件与软件资源、提供给用户和应用程序访问计算机服务的程序集合。
操作系统负责管理和分配计算机内存、处理器、文件系统和其他硬件设备，并提供用户与计算机之间的接口，实现各种功能和任务的完成。
1.1 控制和管理资源操作系统作为计算机的核心软件之一，起着控制和管理作用。
它负责分配计算机内存资源，确保不同程序之间的内存隔离，避免一个程序对另一个程序或操作系统造成影响。
操作系统还管理处理器的分配，确保多个程序能够同时运行，并按照优先级合理分配处理器时间片。
1.2 文件管理和系统调度操作系统在电脑中扮演着文件管理和系统调度的角色。
它能够管理计算机硬盘上的文件，包括文件的创建、打开、读写和删除等操作，以及对文件的权限、安全和备份等方面的管理。
操作系统还根据用户或程序的需求，进行系统调度，确保各个程序或任务得到合理的执行顺序和调度时间。
1.3 提供用户与计算机的接口操作系统提供了用户与计算机之间的接口，使得用户能够通过键盘、鼠标、触摸屏等输入设备与计算机进行交互，通过显示器、打印机等输出设备获取计算机的反馈信息。
操作系统还通过图形界面、命令行界面等方式，向用户呈现计算机的状态和提供各种操作选项。
2. 应用软件与操作系统相对应的是应用软件，也称作应用程序。
应用软件是为满足用户对特定任务或功能的需求而开发的程序，通过操作系统的接口与计算机硬件和其他软件进行交互。
不同于操作系统，应用软件更加注重用户的个性化和需求。
操作系统提供的服务和用户接口
操作系统提供的服务和用户接口操作系统服务操作系统是计算机系统的核心软件之一，它为计算机提供了各种服务和用户接口。
这些服务和接口使得计算机能够高效地运行和管理各种应用程序和资源。
以下是操作系统提供的一些重要服务：进程管理操作系统通过进程管理服务来管理系统中的进程。
进程是计算机中正在运行的程序的执行实例。
操作系统负责分配和管理资源，如内存、CPU时间和文件I/O 等，为各个进程提供公平的运行环境，并有效地隔离它们，以确保系统的稳定性和安全性。
内存管理内存管理是操作系统的核心功能之一。
操作系统负责分配、回收和管理系统中的内存。
通过虚拟内存技术，操作系统可以为每个进程提供一个独立的地址空间，使得进程可以在逻辑上认为自己独占整个系统的内存。
文件系统文件系统是用户与操作系统交互的一个重要接口。
操作系统提供了文件系统服务来管理存储设备上的文件和目录。
通过文件系统，用户可以创建、读取、写入和删除文件，以便在长期存储设备中保存和管理数据。
设备驱动程序操作系统通过设备驱动程序来管理和控制计算机中的外部设备，如打印机、鼠标、键盘等。
设备驱动程序提供了一个接口，使得应用程序可以通过操作系统来访问和操作这些外部设备。
网络通信现代操作系统通常提供了网络通信服务，使得计算机可以通过网络与其他计算机进行通信。
操作系统提供了一些API和协议，如套接字和TCP/IP，以便应用程序可以进行网络通信，实现远程访问、文件共享和数据传输等功能。
用户接口操作系统还为用户提供了不同的接口，使得用户可以与计算机进行交互。
以下是一些常见的用户接口：命令行界面命令行界面是传统的用户接口形式之一。
用户可以通过命令行界面向操作系统发送命令以控制计算机的行为。
命令行界面一般提供了一些基本的命令和参数，如目录操作、文件操作和进程管理等。
图形用户界面图形用户界面（GUI）是目前最常用的用户接口形式之一。
通过图形用户界面，用户可以通过鼠标点击、拖拽和键盘操作等方式与操作系统进行交互。
操作系统基本概念
操作系统基本概念操作系统，简称OS，是一种系统软件，是计算机硬件与应用软件之间的桥梁，负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户提供良好的使用环境。
操作系统的基本概念是理解和掌握操作系统的基本原理和功能，为进一步学习和使用操作系统打下基础。
一、操作系统的定义和作用操作系统是一种控制和管理计算机软硬件资源的软件系统，它与硬件之间起到一个中介的作用。
操作系统有多种定义，其中一种定义是：操作系统是运行在计算机上的第一层软件，它管理计算机的硬件资源，并提供各种系统服务和用户界面。
操作系统的作用主要包括以下几个方面：1.资源管理：操作系统管理计算机的硬件资源，包括处理器、内存、硬盘、打印机等，合理分配这些资源，提高系统的利用率。
2.进程管理：操作系统负责管理和调度计算机的进程，为每个进程分配资源，并提供进程间的通信和同步机制。
3.文件管理：操作系统提供了对计算机存储设备上文件的管理和操作，包括文件的创建、读写、删除等。
4.设备管理：操作系统管理计算机的各种设备，包括硬盘、显示器、键盘、鼠标等，为应用程序提供访问这些设备的接口。
5.用户接口：操作系统提供了用户与计算机之间的接口，为用户提供友好的交互方式，如图形界面、命令行界面等。
二、操作系统的分类操作系统可以按照不同的分类标准进行分类，常见的分类方式有以下几种：1.基于工作方式的分类：- 批处理操作系统：将一批作业按顺序提交给计算机，自动执行，无需人工干预。
- 分时操作系统：多个用户共享一台计算机，每个用户轮流使用计算机的资源，实现多任务处理。
- 实时操作系统：要求任务在一定时间范围内完成，可分为硬实时和软实时两种。
2.基于处理器数量的分类：- 单处理器操作系统：适用于单个处理器的计算机系统。
- 多处理器操作系统：适用于多个处理器的计算机系统，可以实现并行计算和分布式处理。
3.基于硬件类型的分类：- 主机操作系统：运行在主机上，管理主机的资源。
- 嵌入式操作系统：运行在嵌入式设备上，如智能手机、家电等。
操作系统用户接口
1、字符显示用户界面
UNIX和Linux的Shell
一种交互型命令解释程序
命令级程序设计语言解释系统
24
2.图形化用户界面
图形化用户接口GUI（Graphics User Interface） 使用窗口、图标、菜单和鼠标等技术，将系统的功能、各 种应用程序和文件用图形符号直观、逼真地表示出来，用 户可通过选择窗口、菜单、对话框和滚动条完成对它们的 作业的各种控制和操作 Microsoft公司的Windows系列就是这种图形化用户界面 的代表。 图形化的用户界面的特点： a) 所有程序以统一的窗口形式出现 b) 提供统一的菜单格式 c) 系统资源、系统命令、操作功能以图标表示 d) 统一的操作方法
35
1.Why-为什么需系统调用
例如程序语句中有如下命令： open 打开文件 read/write 读/写文件 creat 创建文件 exit 进程终止（程序序结束） close 关闭文件 这些命令都会产生访管中断，来实现调用系统的相应功能。
36
2. What-系统调用是什么 概念
10
三.联机用户接口
1
字符显示用户界面
2
图形化用户界面
3
新一代用户界面
4
命令解释程序
11
1、字符显示用户界面
主要通过命令语言来实现，又可分成两种方 式：
1.1命令行方式
1.2批命令方式
12
1、字符显示用户界面 1.1命来完成预定的工 作任务 每个命令以命令行的形式输入并提交给系统 一个命令行由命令动词和一组参数构成，其一般 形式如下： Command arg1 arg2 . . . Argn Command-----命令名，又称命令动词 arg1 arg2 . . . argn-----命令参数
简要说明操作系统的基本组成部分
简要说明操作系统的基本组成部分【知识文章】操作系统的基本组成部分【引言】在计算机科学领域，操作系统是一种系统软件，它管理计算机硬件资源并为用户和应用程序提供接口和服务。
操作系统的基本组成部分对于理解系统运行的原理以及优化系统性能至关重要。
本文将简要介绍操作系统的基本组成部分，并探讨其在计算机系统中的作用和意义。
【正文】一、内存管理操作系统的内存管理是其最基本的组成部分之一。
内存管理的主要任务是管理和分配计算机内存资源，为各个进程提供必要的内存空间。
操作系统通过将物理内存划分为多个逻辑内存区域，并使用虚拟内存机制来提供更高效的内存分配和管理。
虚拟内存可以将物理内存与辅助存储设备（如硬盘）进行交互，使得运行大型程序和支持多任务变得更加灵活和高效。
二、进程管理进程管理是操作系统的另一个重要组成部分。
进程是指正在运行的程序的实例，它包含了程序代码、数据、运行时环境等信息。
操作系统通过进程管理来协调和控制各个进程的执行，实现进程的创建、终止、调度以及进程间通信等功能。
进程管理的目标是提高系统的并发性和响应性，确保各个进程能够按照既定的优先级和规则运行，并合理分配系统资源。
三、文件系统文件系统是操作系统中负责管理和组织文件的组成部分。
文件是计算机中存储数据的基本单位，而文件系统则负责存储、检索和管理文件。
操作系统通过文件系统提供了将数据永久保存到辅助存储设备上，并按照层次结构组织和管理文件的能力。
文件系统中的文件可以由文件名唯一标识，并通过文件路径进行访问和操作。
四、设备管理设备管理是操作系统中用来管理计算机硬件设备的组成部分。
计算机系统通常包括各种各样的硬件设备，如硬盘、打印机、键盘、显示器等。
操作系统通过设备管理来协调和控制这些硬件设备的访问和使用，包括设备的初始化、驱动程序的加载、设备的分配和释放等。
设备管理的目标是确保各个设备的正常工作，并提供简单和一致的接口供应用程序访问和使用设备。
五、用户接口用户接口是操作系统中用来与用户进行交互的组成部分。
操作系统用户接口与作业管理
操作系统用户接口与作业管理简介操作系统是计算机系统中非常重要的一部分，它负责管理计算机硬件和软件资源，提供用户与计算机系统之间的接口。
操作系统用户接口与作业管理是操作系统的两个重要组成部分。
操作系统用户接口提供了用户与操作系统之间的交互方式，使用户能够方便地使用计算机系统；而作业管理则负责调度用户提交的任务，并分配系统资源以完成任务。
操作系统用户接口操作系统用户接口是用户与操作系统之间的桥梁，用户通过用户接口来使用和操作计算机系统。
用户接口的种类多种多样，每种用户接口都有各自的特点和适用场景。
常用的用户接口包括命令行接口（CLI），图形用户接口（GUI），和Web用户接口（WebUI）等。
命令行接口（CLI）命令行接口是操作系统最基本的用户接口形式，用户通过在命令行输入命令来与操作系统交互。
命令行接口通常以文本形式出现，用户需记忆特定的命令语法并手动输入命令。
命令行接口的优点是灵活性和效率高，但对用户来说学习成本较高。
图形用户接口（GUI）图形用户接口是一种使用图形元素（如窗口、菜单、按钮等）来表示和操作的用户接口。
与命令行接口相比，图形用户接口更加直观和易于理解，用户可以通过鼠标操作和图形化界面完成各种任务。
图形用户接口的优点是易于使用和操作，但相对于命令行接口而言，效率稍低。
Web用户接口（WebUI）Web用户接口是基于Web技术构建的用户接口，用户可以通过浏览器访问Web页面与操作系统交互。
Web用户接口的优点是跨平台和易于部署，用户只需通过浏览器即可访问系统，无需安装额外的客户端软件。
Web用户接口在云计算等场景中得到广泛应用。
作业管理作业管理是操作系统的重要功能之一，它负责处理用户提交的任务，并按照一定的调度算法分配系统资源以完成任务。
作业管理的目标是高效地利用系统资源，提高系统吞吐量和响应速度。
作业调度作业调度是作业管理的核心，它负责为提交到系统的作业分配合适的资源并按照一定的调度策略进行调度。
操作系统-第3章 操作系统提供的用户接口
时间
（分钟）
8：00
120
8：00
8：50
50
10：00
9：00
10
10：50
9：50
20
11：00
作业平均周转时间 T = 112.5
作业带权平均周转时间 W = 4.975
结束时间
10：00 10：50 11：00 11：20
周转时间 （分钟）
120 120 120 90
450
带权周转 时间
1 2.4 12 4.5
作业带权平均周转时间 W = 4.075
结束时间
10：00 11：00 10：10 11：20
周转时间 （分钟）
120 70 70 90
350
带权周转 时间
1 1.4 7 4.5
16.3
3.5 特权指令和非特权指令
1、计算机的指令系统 1）、数据处理类 2）、转移类指令 3）、数据传送类指令 4）、移位与字符串指令 5）、I/O类指令
“编译”、“连接装配”、“运行”
3. 作业流
典型的作业步
源程序
库函数 子程序
动态库函数 输入数据
编译
目标 连接装配
程序
目标
段
程序
运行
计算结果
3.2作业管理的功能
3.2.1作业管理的基本功能 1、作业调度
多道程序下，系统中同时有多个作业， 这就产生了各个作业如何合理共享系统 资源的问题，系统应该在多个作业中按 照一定策略选取若干个作业，为其分配 资源，让它们同时执行。这就是作业调 度。
3.2.2作业的状态及其转换
1、提交状态 2、后备状态 3、执行状态 4、完成状态
进入状态
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、操作系统提供的用户接口 (2)
2. 操作接口：又称作业级接口，操作系统为用
户提供的操作控制计算机工作和提供服务手 段的集合，通常有操作控制命令、图形操作 界面(命令)、以及批处理系统提供的作业控制 语言(命令)等实现手段。
4
二、操作系统提供的用户接口 (3)
(程序接口)
系统调用
操作命令或JCL
3)新一代用户界面
虚拟现实技术的研究和应用，多感知通道用户接 口，自然化用户接口，智能化用户接口的研究。
24
四、操作接口与系统程序(6)
(2)脱机用户接口-----作业控制语言(命令) 这种接口是专为批处理作业用户提供的， 也称批处理用户接口。操作系统提供了一个作业 控制语言JCL（Job Control Language），它由一 组作业控制卡，或作业控制语句，或作业控制操 作命令组成。
三、程序接口与系统调用 (11)
二是通过CPU的通用寄存器传递参数，或在内存的 一个块或表中存放参数，其首地址送入寄存器， 实现参数传递。 三是在内存中开辟专用堆栈区域传递参数。
16
三、程序接口与系统调用 (12)
操作系统
X: 参数 LOAD AddR X System Call 8
X
寄存器 从表X取参数 系统调用8的 处理子程序
四、操作接口与系统程序(4)
②批命令方式 思想：规定一种特别的文件称批命令文件，通常该类 文件具有特殊的文件扩展名（如MS-DOS约定为 BAT），用户可预先把一系列命令组织在该类文件中， 一次建立，多次执行。操作系统还支持命令文件使用 一套控制子命令，可写出带形式参数的批命令文件。 这样的批命令文件可执行不同的命令序列，增强命令 接口的处理能力。 UNIX和Linux的Shell不但是一种交互型命令解释程序， 也是命令级程序设计语言解释系统。
8
三、程序接口与系统调用 (4)
2.系统调用的分类
(1)进程和作业管理：进程的创建、装入、执行、撤销、 终止，进程属性的获取和设置。
(2)文件操作：文件的建立、打开、读写、关闭、删除， 文件属性的获取和设置。 (3)设备管理：设备的申请、输入输出、释放、重定向， 设备属性的获取和设置。 (4)内存管理：内存的申请和释放。 (5)信息维护：日期、时间及系统数据的获取和设置。 (6)通信：通信连接的建立、连接和断开、信息的发送和 9 接受。
(操作接口)
操 作 系 统 裸 机
用户和操作系统间的两种接口
5
三、程序接口与系统调用 (1)
1.系统调用
(1)概念
系统调用是为了扩充机器功能、增强系统能力、 方便用户使用而在内核中建立的过程（函数）， 它是用户程序或其它系统程序获得操作系统服 务的唯一途径，系统调用也称为广义指令。
机器指令由硬件实现，广义指令（系统调用） 是由操作系统在机器指令基础上实现的过程或 子程序。
创建进程
等待进程终止 创建或打开/关闭文件 读/写文件 移动文件指针 建立/删除目录 获得文件属性
11
三、程序接口与系统调用 (7)
3.系统调用的实现要点 (1)有关概念 陷入或异常处理机制------在操作系统中， 实现系统调用功能的机制称为陷入或异常处 理机制。 访管指令（陷入指令或异常中断指令）---由于系统调用而引起处理器中断的机器指令 称为访管指令（陷入指令或异常中断指令）。
12
三、程序接口与系统调用 (8)
(2)系统调用的实现要点：
一、是编写系统调用处理程序；
二、是设计一张系统调用入口地址表，每个入 口地址都指向一个系统调用的处理程序， 有的系统还包含系统调用自带参数的个数； 三、是陷入处理机制需开辟现场保护区，以保 存发生系统调用时的处理器现场。
13
三、程序接口与系统调用 (9)
用户接口 用户 标准系统程序(实用程序) (汇编、编译、编辑、Shell等) 库函数接口
用 户 态 核 心 态
标准库函数 (打开、关闭、读、写、创建、撤销等) 操作系统 (进程管理、存储管理、文件管理、设备管理等) 硬件 (处理器、存储器、磁盘、打印机、终端等)
系统调用接口
UNIX/Linux系统程序、库函数、系统调用的分层关系
四、操作接口与系统程序(8)
实例： 一个需要编译、连结编辑的作业，源程序和数据穿在卡片 上，编译、连结编辑的结果需在行式打印机上输出，编译结果要 存盘，连结编辑结果还要从穿孔机输出，此作业用JCL语句组织 如下: •// HAROLD JOB,WILSON,MSGLEVEL=(2,0),PRTY=6,CLASS=b •// COMP EXEC PGM=IEYFORT •// SYSPRINT DD SYSOUT=A •// SYSIN DD* • . • <Source Program Card> • . •/*
三、程序接口与系统调用 (5)
实例：
Windows支持API（应用编程接口）的三个组件：
• Kernel包含了多数操作系统函数，如内存管理、 进程管理；
• User集中了窗口管理函数，如窗口创建、撤销、 移动、对话等相关函数； • GDI提供画图函数、打印函数。 Windows将三个组件置于动态链接库DLL中。
传递参数的一种方法
17
三、程序接口与系统调用 (13)
4.系统调用与过程(函数) 调用的区别
(1)调用形式不同。过程（函数）使用一般调用指令， 其转向地址包含在跳转语句中，但系统调用不包含 处理程序入口，仅仅提供功能号，按功能号调用。 (2)被调用代码的位置不同。在过程（函数）调用中， 调用程序和被调用代码在同一程序内，经过连接编 译后作为目标代码的一部分。当过程（函数）升级 或修改时，必须重新编译连接。系统调用的处理代 码在调用程序之外（在操作系统中），系统调用处 理代码升级或修改时，与调用程序无关。
27
四、操作接口与系统程序(9)
•// GO EXEC PGM=FORTLINK •// SYSPRINT DD SYSOUT=A •// FTOTF001 DD UNIT=SYSCP •// GO SYSIN DD* • . • <Data Card> • . •/* •// UNIX/Linux中的Shell也可以认为是一种作业控制语言JCL。
四、操作接口与系统程序(2)
常用的用户界面有以下几种： 1)字符显示用户界面 主要通过命令语言来实现，又可分成两种方式： ①命令行方式 它以命令为基本单位来完成预定的工作任务。每个命令 以命令行的形式输入并提交给系统。一个命令行由命令 动词和一组参数构成，其一般形式如下： Command arg1 arg2 . . . Argn Command-----命令名，又称命令动词。 arg1 arg2 . . . argn-----命令参数。
1.3 操作系统提供的服务和用户接口
主要内容：
一、操作系统提供的基本服务
二、操作系统提供的用户接口
三、程序接口与系统调用
四、操作接口与系统程序
1
一、操作系统提供的基本服务
1. 创建程序：提供程序的编辑、调试、编译
等生成工具。 2. 执行程序 3. 数据I/O 4. 信息存取：文件操作 5. 通信服务：进程通信 6. 错误检测和处理 还具有另外一些功能:资源分配，统计，保护。
25
四、操作接口与系统程序(7)
其工作方式如下： • 用户使用JCL语句，把运行意图(需要对作业进行的控 制和干预)写在作业说明书上，将作业连同作业说明书 一起提交给系统。 • 批处理作业被调度执行时，系统调用JCL语句处理程 序或命令解释程序对作业说明书进行解释处理，完成对 作业的运行和控制。
26
(4) 系统调用的参数传递
不同的系统调用需传递给系统调用处理程序不同的 参数，系统调用执行的结果也要以参数形式返 回给用户程序。
实现用户程序和系统调用之间的参数传递可用以下 方法：
一是由访管指令或陷入指令自带参数，可以规定指 令之后的若干个单元存放的是参数，这称为直 接参数；或者在指令之后紧靠的单元中存放参 数的地址，这称为间接参数。 15
19
四、操作接口与系统程序(1)
1.作业控制方式
用户如何来向操作系统提交作业和说明运行意图？ 操作系统提供了联机作业控制方式和脱机作业控制方式 两个作业级的接口，这两个接口的使用手段为：操作控 制命令和作业控制语言（命令）。
(1)联机用户接口-----操作控制命令
这是为联机用户提供的调用操作系统功能，请求操作系 统为其服务的手段，它由一组命令及命令解释程序组成， 也称为命令接口。其工作方式为：用户在键盘上键入一 条命令后，系统立即转入命令解释程序，对该命令进行 20 处理和执行。
10
三、程序接口与系统调用 (6)
Windows和UNIX/Linux的部分系统调用： UNIX/Linux Win32 说明
fork
waitpid open/close read/write lseek mkdir/rmdir stat
CreatProcess
WaitForSingleObject CreatFile/CloseHandle ReadFile/WriteFile SetFilePointer Creat/Remove Directory GetFileAttributesEx
18
三、程序接口与系统调用 (14)
（3）提供方式不同。过程（函数）往往由编译 系统提供，不同编译系统提供的过程（函数） 可以不同；系统调用由操作系统提供，一旦 操作系统设计好，系统调用的功能、种类与 数量就固定不变了。 (4)调用的实现不同。程序使用一般机器指令 （跳转指令）来调用过程（函数），是在用 户态运行的；程序执行系统调用，是通过中 断机构来实现的，需要从用户态转变到核心 态，在管理态执行。
2
二、操作系统提供的用户接口 (1)