计算机操作系统原理与核心设计-第10章

Shell 语言 程序接口（系统调用）

由一组系统调用组成，每一个系统调用都是一个完成 特定功能的子程序。
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10.2 图形用户接口
图形用户接口（Graphics User Interface，GUI）


将各种图形元素显示在屏幕上，对屏幕上的对象直接进行操作
窗口、菜单、列表框、消息框、对话框、按钮、滚动条等。
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第10章 操作系统接口
作业接口 (命令接口)

脱机用户接口 联机用户接口
图形用户接口

通过出现在屏幕上的对象直接进行操作，以控制和操 纵程序的运行。
Shell 语言 程序接口（系统调用）

由一组系统调用组成，每一个系统调用都是一个完成 特定功能的子程序。
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10.4 系统调用
系统调用的类型

进程控制类系统调用

fork（）、 wait（）
文件操作类系统调用

open （） 、close（）
进程通信类系统调用 设备管理类系统调用 存储管理类的系统调用 维护管理类系统调用
不同的操作系统有一定的差异 清华大学出版社

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操作系统接口概述（续）
用户接口示意图
用户 应用程序 系统调用 用户界面 命令
操作系统
硬件
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第10章 操作系统接口
作业接口 (命令接口)

脱机用户接口 联机用户接口
图形用户接口。

通过出现在屏幕上的对象直接进行操作，以控制和操 纵程序的运行。
Shell 语言 程序接口（系统调用）
＄cat filel file2 | wc

输入输出重定向

管道命令

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10.3.1 Shell命令语言
其它Shell命令（续）

过滤器

grep——从指定文件中搜索特定的字符串或包含特定字符串的行等。 sort——对文件内的各行或词组按某种规定的方式分类。 tail——表示文件末尾的指定数行。 例＄echo ＄？ 0 ＄EXAMPLE= ' echo ＄LOGNAME ' ＄echo ＄EXAMPLE User1 ＄ ＄ls；echo ＄EXAMPLE
10.3 shell语言
UNIX或Linux系统的最外层，亦即外壳 UNIX或Linux操作系统的用户界面 作为操作系统命令语言，也可以作为作业控 制语言使用
具有参数传递、变量设置、字符替换、流程控
制、子程序以及中断管理等功能
用户可利用多条shell命令构成一个程序文件， 或shell过程。
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10.4 系统调用
系统调用简介 系统调用的类型 系统调用的实现
实现机制 执行过程 参数传递 系统调用与过程调用的区别 Win32
应用程序接口 清华大学出版社
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10.4 系统调用
系统调用(SYSTEM CALL)，也称程序接口



操作系统提供给编程人员的唯一接口，编程人员利用系 统调用，完成与机器硬件部分相关的工作。用户得以在 程序中调用操作系统所提供的一些子功能。 OS核心中都有一组实现系统功能的过程（子程序），系 统调用就是对上述过程的调用。编程人员利用系统调用， 向OS提出服务请求，由OS代为完成。 每个系统都有上百种系统调用，涉及进程、文件和设备 控制等。 系统调用是由特殊的机器指令实现的。 系统的系统调用越多，功能就越强，使用更加灵活。
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10.3.1 Shell命令语言
Shell常用命令


文件管理类：cd、chmod、chown、chgrp、comm、 cp、crypt、diff、file、find、ln、ls、mkdir、mv、 cd、pr、pwd、mv、mvdir。 进程管理类：at、kill、mail、nice、nohup、ps、 time、write、mesg。 文本加工类：cat、crypt、grep、norff、unlq、wc、 sort、spell、tail、troff。 软件开发类：cc。f77、login、logout、size、yacc、 vi、emacs、dbx、lex、make、lint、ld。 系统维护类：date、man、passwd、stty、tty、 who等。
15 1 12 0 0 0 9 1 0 0 8 1 7 0
╳ ╳ ╳ ╳ ╳╳ ╳ ╳

在陷入中断发生时，从用户态－>核心态。这一转换在发生访管中 断时由硬件自动实现。
操作码
地址码
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10.4 系统调用
系统调用的实现 （续2）

系统调用语句本身是硬件提供的（机器指令），但其所 调用的功能是操作系统提供的。每种机器的机器指令集 中都有一条系统调用指令。
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10.3.1 Shell命令语言
其它Shell命令

后台命令“＆”

例如
cc demo-pgm.c＆
环境变量

例＄XYZ＝“cat pgm-name1” ＄echo ＄XYZ 将执行命令＄cat pgm-namel ＄cat file1 file2＞／dev／lp

由一组系统调用组成，每一个系统调用都是一个完成 特定功能的子程序。
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10.1 作业级接口
脱机用户接口




由一组具有编程语言特征的作业控制命令，或称作业 控制语言（Job Control Language，JCL）组成。 以作业说明书的方式提交给系统（批的方式）；执行 过程中，用户无法干涉 作业说明书主要包括作业情况和作业资源要求两方面 的内容 UNIX／Linux中的Shell语言也可作为JCL使用 效率较高，但缺乏交互能力，不适合初学者
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10.3.1 Shell命令语言
Shell变量
Shell环境是由一些变量及其变量值来决定的，
这些变量称为Shell变量。 Shell变量是一个标识字符串，它的值可 以是一 定范围内的字母和数字 Shell变量分为两类

标准Shell变量 用户自定义的变量
例如：＄SAMPLE＝“Hello，world！”
部件构成 特点


人机交互的并发性好、传递信息量大
MS Windows 、UNIX的X－Window等
例子 最新进展

触摸屏、话音、用户表情和肢体动作等。
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10.2 图形用户接口
采用事件驱动的控制方式，工作过 程：
用户按键或点击鼠标产生一个事件，通过
中断系统激发事件驱动控制程序 由事件驱动控制程序负责接收、分析和处 理事件 最后清除处理过的事件
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10.4 系统调用
系统调用的实现 （续参数之后，由陷入处理机构（类似 于硬件中断处理机构)完成。陷入处理机构是系统专门为控制系统 调用服务设立的。 当用户使用系统调用时，产生一条相应的指令（陷入指令，trap指 令），CPU在执行到该指令时发生相应的中断，发出有关信号给该 处理机构，并启动相应的处理程序来完成该系统调用所要求的功能。 陷入指令（或访管指令）:由于系统调用引起处理机中断的指令
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10.3.1 Shell命令语言
命令结构
由简单命令名和管道命令名及命令参数
（可选）组成
例子 ＄date；who 这两条命令分别打印或设置系统日期和时间， 查看其它登录的用户
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10.3.1 Shell命令语言
Shell元字符
用来匹配文件名
例子1 Windows常使用的“？”和“ * ”

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联机用户接口 (3)
批命令方式


把所需执行的一系列命令组装成文件，然后 用文件名作为命令名执行所需命令序列，从 而自动控制作业的运行 例子：
MS的BAT文件 Unix的Shell文件或Shell过程

对一些重复运行的作业非常有用 清华大学出版社
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联机用户接口 (4)
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作业级接口
联机用户接口

采用人机对话的方式来控制作业的运行，及时交互 由一组命令及命令解释程序组成，也称命令接口 一般可提供如下的一种或几种方式： 命令行方式 菜单方式 命令文件方式
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联机用户接口 (1)
命令行方式
通过控制台终端，打入操作系统提供的命令来控制 自己的作业的运行 各操作系统命令从格式到功能都不尽相同 通常的命令格式： COMMAND argl，arg2，…，argn ＜CR＞ 命令类型: 系统管理、环境设置、权限管理、文件管理等 该方式繁琐，难记，但用起来快捷便利、十分灵活
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10.4 系统调用
例1: 文件管理：文件读写和文件控制（高级语言）


Open Close Read Write Creat
文件打开 文件关闭 读文件 写文件 文件创建
例2. 利用系统调用实现硬盘文件内容读写
MOVE DX，OFFSETBUFF MOVE CX，BYTE MOVE BX，HANDLE MOVE AH，3FH INT 21H