操作系统第2章 用户接口
第二章 操作系统用户界面
图2.2 作业说明书的主要内容
2.2.3 一般用户的输入输出方式
联机输入输出方式
脱机输入输出方式 直接耦合方式
SPOOLING系统
网络联机方式
联机输入输出方式
用户和系统通过交互会话来输入作业。
外围设备直接和主机连接。由主机直接控制输入输 出；I/O与作业处理不能并行。降低了CPU效率 一台主机可以连接一台或多台外围设备。在单台设 备和主机相连接进行作业输入输出时，由于外围设 备的输入输出速度远远低于CPU处理速度，有可能 造成CPU资源的浪费。
联机作业控制的命令种类
环境设置 执行权限管理 系统管理 文件管理 编辑、编译、链接装配、执行命令 通信 资源要求
2.3 命令控制界面
现代操作系统，大都提供联机控制方式和批 处理方式。 批处理方式：指传统的作业控制语言编写的 作业说明书方式，也指那些把不同的交互命 令按一定格式组合后的命令文件方式。
陷阱处理机构、陷阱指令
必须为实现各种系统调用功能的子程序编造 入口地址表，每个入口地址都与相应的系统 子程序名对应。
由陷阱处理程序把陷阱指令中所包含的功能 号与该入口地址表中的有关项对应起来，从 而由系统调用功能号驱动有关系统子程序执 行。
陷阱处理机构、陷阱指令
在进入系统调用处理之前，陷阱处理机构要 保存处理机现场。在系统调用处理结束之后， 陷阱处理机构还要恢复处理机现场。
2.6 Linux与Windows的系统调用
2.6.1 Linux的系统调用
计算机操作系统教程课后答案
第一章绪论1．什么是操作系统的基本功能?答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。
2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?答：批处理系统(batchprocessingsystem)：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。
其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统(timesharingoperationsystem)：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。
其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统(realtimesystem)：在被控对象允许时间范围内作出响应。
其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3．多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区别?答；多道程序(multiprogramming)是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时执行多个作业；而多重处理(multiprocessing)系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。
4．讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来?答：讨论操作系统可以从以下角度出发：(1)操作系统是计算机资源的管理者；(2)操作系统为用户提供使用计算机的界面；(3)用进程管理观点研究操作系统，即围绕进程运行过程来讨论操作系统。
上述这些观点彼此并不矛盾，只不过代表了同一事物(操作系统)站在不同的角度来看待。
每一种观点都有助于理解、分析和设计操作系统。
第二章 操作系统
进程通信 进程之间的联系称之为进程通信，用通信原语进行描述。进程 间的基本关系是同步和互斥两种。同步反映了进程间的合作关 系，同步的例子是一个进程需要以另一个进程的输出作为自己 的输入。互斥反映了进程间的竞争关系，互斥的例子是两个进 程可能同时使用同一资源。
死锁 当两个或两个以上的进程因争用系统资源而无休止地互相等待 时，就发生进程死锁，这是系统的一种出错状态，应采取预防 措施避免出现死锁现象。 预防死锁的方法有：静态预先分配所有资源法、有序资源分配 法和受控资源分配法。
网络操作系统（Network operating system）：运 行在局域网上的操作系统。目前，常用的网络操 作系统有NetWare和Windows NT等。 分布式操作系统（Distributed operating system）： 通过网络将物理上分布的具有自治功能的计算机 系统或数据处理系统互连，实现信息交换和资源 共享，协同完成任务。 单用户操作系统（Single-user operating system）：按同时管理的作业数，单用户操作系 统可分为单用户单任务操作系统和单用户多任务 操作系统。单用户单任务操作系统只能同时管理 一个作业运行，CPU运行效率低，如DOS；单用 户多任务操作系统允许多个程序或作业同时存在 和运行。
操作系统的组成
进程管理
进程是是程序的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的 独立单位。 进程与程序具有不同的属性，概括如下： 程序是指令的集合，进程是指令的执行； 程序是静态的概念，进程是动态的概念； 程序存储需要介质，进程执行需要处理机； 程序是永存的，进程的生命是有限的。 进程由三部分组成：进程控制块、程序和数据的集合。
第二章Windows操作系统
单击“开始”按钮——找到要创建的快捷菜 单——按住CTRL键——按住鼠标左键——拖动到桌 面上的空白区域即可。
程 序 组
日 期 时 间 属 性
请大家跟我做：
修改或查找日期：
单击“月份”右边的箭头——选择你要的月份——单 击“年份”右边的箭头——选择你需要的年份——单 击确定。时间和日期就设置好了。
资
源
管
理
窗口是
器
Windows 集成环境
窗
的一块矩
口
形工作区
选
择
不
连
续
的
文
Ctrl+目标
件
选
择
连
续
的
文
件
Shift+目标
若将当前文件夹中的所有文件全部选定，可用 下述方法实现。
全
方法一：按组合键Ctrl＋A，即可选定所有文
选 件。 方法二：在“我的电脑”或“资源管理器”
文 窗口中，单击“编辑”菜单，选其中的“全部选定”
上机练习二：
内容： 1、打开资源管理器，浏览菜单。 2、适当调整资源管理器左右窗口的大小，隐 藏暂时不用的工具栏。 3、使用Windows资源管理器完成以下操作： （1）在D盘上创建一个名为XS的文件夹，再 在XS文件夹下创建两个并列的二级子文件夹， 其名为XS1和XS2。
（2）在D盘中任选3个不连续文件，将它 们复制到D:\XS文件夹中。再在D盘中任 选3个连续的文件复制到D:\XS\XS1文件夹 中。
删除和恢复文件或文件夹
删除操作 方法一：选定文件或文件夹→单击“文件”中 的“删除”，即可将选定的文件或文件夹删除。 方法二：选定文件或文件夹→右键单击→单击 快捷菜单中的“删除”，即可将选定的文件或文件夹 删除。 方法三：选定文件或文件夹→按键盘上的Delete 键即可。
操作系统与用户的接口
不同的操作系统所提供的系统调用命令的条数、调用格式和 所完成的功能都不尽相同。
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2.1操作系统与用户的接口
从用户程序进入系统调用的执行过程大致为：首先，把系统 调用命令所需的参数或参数区首选首地址装入指定的通用寄 存器；然后设置一条调用指令（如“访管”指令或“软中断” 指令）；当用户程序执行到该条调用指令时，就转到系统调 用的处理程序。其处理过程如图2-2所示。
2.1.2命令接口 1．联机命令接口 联机命令接口由一组键盘操作命令组成，是用户以交互方式
请求操作系统服务的手段。用户通过终端或控制台输入操作 命令，向系统提出服务请求。 用户每输完一条命令，控制就转入操作系统的命令解释程序， 系统对该命令解释执行，完成指定的操作。执行完毕，控制 又转回终端或控制台，用户可接着输入下一条命令。如此反 复，直到作业完成。 键盘操作命令的作业控制方式灵活方便，用户可根据运行情 况随时干预自己的作业，但是，系统的资源利用率不太高。
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2.1操作系统与用户的接口
所有计算机的用户都是通过上述接口与操பைடு நூலகம்系统发生联系的。 作业管理涉及的是作业控制级接口的管理。
3．图形用户接口 图形用户接口是近些年一种比较流行的交互式接口。 图形用户接口采用了图形化的操作界面，用非常容易识别的
各种图标来将系统的各项功能、各种应用程序和文件直观地 表示出来。用户可通过鼠标、菜单和对话框来完成对应用程 序和文件的操作，此时用户已完全不必像使用命令接口那样 去记住各种子命令名及格式，从而把用户从繁琐且单调的操 作中解放出来，使计算机成为一种非常有效且生动有趣的工 具。
计算机操作系统教程
信息传输、控制协调等工作，为用户提供一个统一的界面，标
准的接口，用户通过这一界面实现所需的操作和使用系统的资
源，但操作和计算是在哪一台计算机上执行或使用哪个计算机
的资源则由操作系统自动完成，用户不用知道，即分布或操作
系统是透明的。
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计算机操作系统教程
1.3 操作系统的基本概念 • 1.3.1 操作系统的定义 • 1.3.2 操作系统的基本功能 • 1.3.3 操作系统的特征
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计算机操作系统教程
1.2 操作系统的发展历史 • 1.2.1 无操作系统的计算机 • 1.2.2 单道批处理系统与多道 批处理系统及执行系统 • 1.2.3 分时系统 • 1.2.4 实时系统 • 1.2.5 微机操作系统、网络操 作系统与分布式操作系统
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第7章 Windows 98中文版的使用
• 本章学习目标 • 7.1 文件和文件夹的管理 • 7.2 磁盘驱动器的管理 • 7.3 附件 • 7.4 打印机的管理 • 7.5 Windows 98 的设置
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计算机操作系统教程
主 编：柯敏毅
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第3章 进程管理
•3.1 引言 •3.2 进程的引入和定义 •3.3 进程的状态和进程控制块 •3.4 进程控制 •3.5 线程的基本概念 •3.6 进程调度 •3.7 进程通信 •3.8 死锁问题
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第4章 存储管理
• 4.0 • 4.1 • 4.2 • 4.3 • 4.4
计算机操作系统课后习题答案解析张尧学
第一章绪论1．什么是操作系统的基本功能?答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）和用户接口等。
2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?答：批处理系统（batchprocessingsystem）：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序（monitor）自动依次处理。
其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统（timesharingoperationsystem）：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。
其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统（realtimesystem）：在被控对象允许时间范围内作出响应。
其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3．多道程序（multiprogramming）和多重处理（multiprocessing）有何区别?答；多道程序（multiprogramming）是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时值行多个作业；而多重处理（multiprocessing）系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。
6.设计计算机操作系统时与那些硬件器件有关运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备第二章作业管理和用户接口2．作业由哪几部分组成?各有什么功能?答：作业由三部分组成：程序、数据和作业说明书。
程序和数据完成用户所要求的业务处理工作，作业说明书则体现用户的控制意图。
3．作业的输入方式有哪几种?各有何特点答：作业的输入方式有5种：联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING（Simultaneous Peripheral OperationsOnline）系统和网络输入方式，各有如下特点：（1）联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。
操作系统第二章答案
第二章一、问答题1、配置在终端上的终端处理程序主要用于实现人机交互，应具有哪些功能？2、什么是系统调用？系统调用与一般过程调用的区别是什么？3、有I/O频繁、I/O与计算机均衡和计算量大的三个作业，它们同时进入主存并行工作，请给每个作业赋于运行优先数，并说明理由。
4、脱机命令接口和联机命令接口有什么不同？5、简述作业的状态有哪些？作业调度是把什么状态的作业调入到内存？6系统调用的执行过程大体上分成哪三步？7、命令解释程序有哪两种处理方法？8、解释作业和作业调度，作业调度选择作业的必要条件是什么？9、操作系统提供哪些便于用户控制交互式作业的使用接口？10、一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业？为什么？二、计算题和证明1、某系统采用不能移动已在主存储器中作业的可变分区方式管理主存储器，现有供用户使用的主存空间100K，系统配有4台磁带机，有一批作业见表。
表该系统采用多道程序设计技术，对磁带机采用静态分配，忽略设备工作时间和系统进行调度所花的时间，请分别写出采用优先数算法（数字越小优先级别越高）响应比高者优先算法、短作业优先算法、先来先服务算法选中作业执行的次序。
1, 2, 4, 5, 32、试证明短作业优先调度算法能达到最短平均周转时间。
证明：假定t个作业的执行时间分别是t1, t2, t3, ....，t n，则总的周转时间为T=t l+(t l+t2) ------ (t l+t2 ---------- t n) (t1<t2<t3v....vt n)=n t1+( n-1)t2+....+t n即t l, t l,…….,t l,坛….…,t2, t3,.……,t3,坛.……,t n-1, t n-1, t n之和，此序列表示为X X1 , X2, X3, .. , X n(n+1)/2,若任意其他执行序列，则其周转时间为S=S1 +(S1 +S2)+ …+(S 1+S2+ …+S n)即S1, .........S1, .................. , S, S2, ....... , S2, .......... S3, , S3, S2, , S n-1, S n-1, S n 之和，将此序歹U按照数大小进行排列，得到序列丫表示为y1, y2，y3，……，y n(n+1)/2，因为t1vt2vt3v....vtn,所以在序列X和丫的前n项肯定满足X i <y i,因为丫序列中最短的时间值(等于b的值)不会多于n个，所以从第n+1项开始其值必大于等于t2,因此在序列X和丫的前n+1, 2n-1项肯定满足X i <y i,因为丫序列中最短的时间值和次短值(等于t1或t2的值)不会多于2n-1个，所以从第2n 项开始其值必大于等于t3,因此在序列X和丫的前2n,3n-3项肯定满足X i < y i, 依次类推得到，每项都满足X i < y i, i=1 , 2, 3,…,n(n+1)/2因此短作业优先调度算法平均周转时间最短3、有一个多道程序设计系统，采用不允许移动的可变分区方式管理主存中的用户空间，设用户空间为100K，主存空间的分配算法为最先适应分配算法，进程假定所有作业都是计算型作业且忽略系统调度时间，请写出采用"计算时间短的作业优先算法"时作业的装入主存时间、开始执行时间、完成时间、周转时间以及它们的平均周转时间。
第2章计算机操作系统PPT课件
9/17/2024
大学计算机基础
用户接口
用户接口有两种类型： （1）命令接口和图形用户界面 用户 通过交互方式对计算机进行操作。 （2）程序接口 程序接口又称应用程 序接口（Application Programming Interface，API），为编程人员提供， 应用程序通过API可以调用操作系统 提供的功能。
操作系统
计算机硬件
整个计算机系统的层次结构
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.2 操作系统的作用和功能
1. 操作系统的作用
(1) 用户和计算机硬件之间的接口 (2) 硬件功能的扩充 为用户提供了 一台功能显著增强，使用更加方便， 安全可靠性更好，效率明显提高的机 器，称为虚拟计算机（Virtual Machine）。 (3) 资源管理器
9/17/2024
大学计算机基础
4．Linux Linux是一套免费使用和自由传播的、
与Unix完全兼容的类Unix操作系统。 Linux最初是由芬兰赫而辛基大学计算
机系的学生Linus Torvalds开发的一个操 作系统内核程序，Linux以其高效性和灵 活性著称，它能够在PC机上实现Unix操作 系统的功能。
9/17/2024
大学计算机基础
实时操作系统
实时操作系统是指系统能及时（或即时）响应外 部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理， 并控制所有实时任务协调一致地运行。
根据具体应用领域不同，实时操作系统分两类： （1） 实时控制系统 （2） 实时信息处理系统
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.4 典型操作系统简介
9/17/2024
大学计算机基础
图中进程WINWORD.EXE有4个线程， 进程explore.exe有16个线程。
计算机操作系统原理-第二章用户界面知识点汇总及习题
第二章用户界面2.1 知识点汇总1、作业及作业步图2-1 作业及作业步2、系统调用：用户程序中对操作系统的调用称为系统调用。
使用户程序通过简单的调用，来实现一些硬件相关，应用无关的工作，从而简化了用户程序。
独立程序：不需要操作系统帮助的程序（包括程序的启动和结束）非独立程序：需要操作系统帮助的程序图2-2 系统调用的执行过程系统调用的特点：（1）系统调用指令是由硬件决定的（即：CPU中的中断向量表）。
ＣＰＵ的指令集中都有一条系统调用指令，又称访管指令但系统调用具体实现的功能由操作系统决定（即：操作系统中的，系统调用分支表，及系统调用代码）。
因此：同一种计算机上的不同操作系统，系统调用指令是相同的。
同一操作系统，在不同的计算机上，系统调用指令是不同的。
（2）系统调用是动态连接的静态连接：程序在编译时，将被调用的程序嵌入到自身中。
如：库函数调用动态连接：程序在执行的过程中，执行到调用指令时，才连接到被调用的程序并执行。
如：动态连接库（dynamic link library,DLL），系统调用。
由于操作系统是动态连接的，所以，缩短了用户程序，使用户程序和操作系统提供的系统调用功能相互独立。
（3）系统调用的调用地址和返回地址不是固定的。
系统调用的地址，由系统启动装载操作系统时，存放系统调用代码的位置决定，每次开机都可能存放在不同的位置上。
返回地址，由用户程序中系统调用指令的位置决定。
（４）安全接口在执行系统调用和从系统调用中返回时，要分别保存和恢复程序状态字PSW，并设置PSW中的系统态／用户态标志位，进行系统态和用户态的切换。
执行系统调用时，进入系统态。
从系统调用中返回用户程序时，进入用户态。
状态切换的目的：某些特权指令只能在系统态下执行。
一些地址，只能在系统态下访问。
从而限制了用户程序不能随意地进入操作系统区域，读写操作系统的内部代码，也限制了用户程序不能随意进入其它用户程序的区域。
中断：是指计算机在执行程序的过程中，当遇到需要立即处理的事件时，立即暂停当前正在运行的程序，转去执行有关服务程序，处理完后自动返回原程序。
操作系统第二章习题答案3
第2章操作系统用户界面Page 362.1 什么是作业？什么是作业步？答：把在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次全部工作称为一个作业，从系统的角度看，作业则是一个比程序更广的概念。
它由程序、数据和作业说明书组成，系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。
而且，在批处理系统中，作业是抢占内存的基本单位。
也就是说，批处理系统以作业为单位把程序和数据调入内存以便执行。
作业由不同的顺序相连的作业步组成。
作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做的相对独立的工作。
例如，编辑输入是一个作业步，它产生源程序文件；编译也是一个作业步，它产生目标代码文件。
2.2 作业由哪几部分组成？各有什么功能？答：作业由三部分组成：程序、数据和作业说明书。
程序和数据完成用户所要求的业务处理工作，系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。
2.3 作业的输入方式有哪几种？各有什么特点？答：作业的输入方式有5种：（1）联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。
（2）脱机输入方式：利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理，存储在后援存储器上，然后将此后援存储器连接到高速外围设备上和主机相连，从而在较短的时间内完成作业的输入工作。
（3）直接耦合方式：直接耦合方式把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预来传递后援存储器的过程。
（4）SPOOLING系统：SPOOLING又可译作外围设备同时联机操作。
在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来。
作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。
（5）网络输入方式：网络输入方式以上述几种输入方式为基础。
当用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时，就构成了网络输入方式2.4 试述 SPOOLING 系统的工作原理。
山东专升本,计算机第二章重点复习资料及习题集
第二章Windows XP操作系统操作系统是计算机中最重要的系统软件，是用户和计算机硬件之间的桥梁，用户通过操作系统提供的命令和有关规范来操作和管理计算机。
主要任务是对系统中的硬件、软件实施有效的管理，以提高系统资源的利用率。
计算机硬件资源主要是指处理机、主存储器和外部设备，软件资源主要是指信息（文件系统）和各类程序。
操作系统的功能：处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理、作业管理、用户接口。
用户接口：程序接口、命令接口、图形接口。
操作系统的主要特征：并发性、共享性、异步性、虚拟性。
其中并发、共享是操作系统的最基本特征。
又互为对方的存在而存在。
按照操作系统的功能特征，操作系统一般可分为三种基本类型，即批处理系统、分时系统和实时系统。
根据使用环境不同，叉可分为嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
分时操作系统：采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互式在终端上向用户显示结果。
具有多路性、交互性、独占性和及时性的特征，它将CPU的运行时间划分成若干个片段，称为时间片。
操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。
个人计算机操作系统：根据在同一时间使用计算机和用的多少，操作系统又可以分为单用户操作系统和多用户作系统，单用户操作系统是指一台计算机在同一时间只能由一个用户使用，一个用户独自享系统的全部硬件和软件资源。
如果在同一时间允许多个用户同时使用计算机，则称为多用户作系统。
如果用户在同一时间可以运行多个应用程序（每个应用程序被称作一个任务）．则这样的操作系统称为多任务操作系统。
如果用户在同一时间只能运行一个应用程序，则对应的操作系统称为单任务操作系统。
/个人计算机操作系统是单用户操作系统。
早期的DOS操作系统是单用户单任务操作系统。
Windows XP则是单用户多任务操作系统。
计算机的正确开机步骤：先开外设电源，后开主机电源开关。
关机则是先关主机、后关外设电源。
当我们移动鼠标时，屏幕上会有一个小的图形在跟着移动，这个小的图形称为鼠标指针，简称指针。
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
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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
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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
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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
第 二 章WindowsXP操作系统
第二章WindowsXP操作系统操作系统是最基本和最重要的系统软件，是用户和计算机硬件之间的桥梁，各种应用程序必须在操作系统的支持下才能运行。
操作系统是管理软硬件资源、控制程序执行、改善人机界面、合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好的运行环境的一种系统软件。
2.1.2操作系统的发展常用的操作系统：字符型用户界面：MS-DOS图形化用户界面：Windows 95,Windows98WindowsNT,WINDOWS 2000,WINDOWS XP ,Mac OS(Apple公司),UNIX,Linux(免费、自由软件)、Windows server 2003,Windows Vista。
操作系统的发展DOS操作系统是字符型界面，采用命令行方式进行操作管理。
操作不方便，需要记忆大量的命令。
WINDOWS操作系统是图形化的界面，利用鼠标完成大量的操作。
2.1.3操作系统的主要特性操作系统的主要特性：并发性、共享性、虚拟性和异步性并发性：是指两个或两个以上的运行程序在同一时间间隔段内同时执行。
采用并发性技术的系统为多任务系统。
共享性：是指操作系统的资源可以被多个并发执行的进程( 用户)所使用。
指网络操作系统。
异步性：随机性，程序错误和操作错误是随时可见。
虚拟性：通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。
一个CPU连有多个终端。
2.1.4 操作系统的功能1.处理机管理：处理中断事件和处理器调度2.存储管理：管理存储器资源，存储分配、存储共享、存储保护和存储扩充。
3.设备管理:主要对输入和输出进行管理4.文件管理：对系统的信息资源进行管理。
实现文件的目录管理、存取控制和存储空间管理。
5.网络和通讯管理：网上的资源管理、数据通讯管理和网络管理。
6.用户接口：方便使用计算机而提供的程序接口、命令接口和图形接口。
2.2.1WindowsXP概述1、基于Windows NT和Windows2000而构建的。
第二章 用户与操作系统的接口
2011-7-30
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2.1 OS与用户的接口 与用户的接口
形式为： 形式为：
访管
P1
P2
操作数
P1： P1：指示该指令是否带参数 P2：指示该指令是否带参数区。 P2：指示该指令是否带参数区。参数区地址事先存于某 个指定寄存器。 个指定寄存器。 操作数：不同类型系统调用的编码。 操作数：不同类型系统调用的编码。 Unix运行的 运行的PDP 11小型机中访管指令 小型机中访管指令： 例：Unix运行的PDP 11小型机中访管指令： 014400－ 256条 014400－014777 256条 V6版只用了014400－ 版只用了014400 64条 V6版只用了014400－014477 64条 26＝64 00－77分别表示不同的系统调用 00－77分别表示不同的系统调用 。
操作系统原理
第二章 用户与操作系统的接口
2.1 OS与用户的接口 与用户的接口
OS与用户的接口形式 2.1.1 OS与用户的接口形式
interface） 一、用户接口（user interface） 用来使用和控制机算机，用户必须 OS来使用和控制机算机 OS之间建立联系手段 称为用户接口。 之间建立联系手段， 与OS之间建立联系手段，称为用户接口。对大多数 用户来说， 用户来说，一个计算机系统的可接受性很大程度上 取决于这个用户接口。 取决于这个用户接口。
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2.1 OS与用户的接口 与用户的接口
(2)提供参数或参数区，以便OS能按其完成用户的请求。 (2)提供参数或参数区，以便OS能按其完成用户的请求。 提供参数或参数区 OS能按其完成用户的请求 (3)将参数区的首地址存于OS能接收的地方 将参数区的首地址存于OS能接收的地方， (3)将参数区的首地址存于OS能接收的地方，通常存于某 个间址寄存器。 个间址寄存器。
专升本操作系统 第二章 用户与操作系统接口
2）进程通讯类系统调用: 进程通讯类系统调用:
消息传递方式:打开连接/接收连接,发送/接收消息; 消息传递方式:打开连接/接收连接,发送/接收消息; 共享存储区方式:建立存储区,建立连接, 共享存储区方式:建立存储区,建立连接,读/写存储区
2·1 作业组织和控制
对于一个作业， 对于一个作业，一般系统要进行以下几 项工作： 项工作： 1、编辑 、 2、 2、编译 3、装入 、 4、运行 、 各个作业步都是相关的
2·1 作业组织和控制
作业类型： 4）作业类型：
脱机作业：也称为批量型操作 批量型操作， 脱机作业：也称为批量型操作，在一 次业务处理过程中， 次业务处理过程中，从输入程序和数据 到输出结果的全过程。 到输出结果的全过程。
2·2 系统调用
系统调用是操作系统提供给软件开发人员的唯 一接口，开发人员可利用它使用系统功能。OS核心 一接口，开发人员可利用它使用系统功能。OS核心 中都有一组实现系统功能的过程（子程序）， ），系统 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。 调用就是对上述过程的调用。 1、系统调用的基本概念 算态与管态】 【算态与管态】 计算机系统中的程序可分为系统程序与用户程 序两类。处理器运行系统程序的状态称为管态、 序两类。处理器运行系统程序的状态称为管态、特 权状态或系统状态；运行用户程序的状态为算态、 权状态或系统状态；运行用户程序的状态为算态、 目态或用户态。通常在程序的状态字中设置。 目态或用户态。通常在程序的状态字中设置。
操作系统用户界面第2章
操作系统概念、地位与作用 操作系统的基本类型及其特点 多道程序设计及其特点 现代操作系统的主要功能 现代操作系统的基本特征
第2章 操作系统用户界面
本章主要从用户使用和系统管理两方面出 发, 讨论操作系统为用户提供的编程接口和 命令控制接口。 首先讨论操作系统的命令控制接口及与其 相关的作业控制和管理概念，然后介绍系统 调用与编程接口，最后介绍操作系统用户界 面示例。
系统调用接口
系统调用与一般过程调用的比较
不同点： 嵌套或递归调用：对系统调用，一般不允许在 同一个进程中发生嵌套或递归（不同进程可以重 入同一个系统调用）。 进入方式不同：利用int或trap指令进行系统调 用；利用call 或 jmp 指令进入普通的过程调用。
系统调用接口
系统调用与一般过程调用的比较
作业的建立
作业输入方式
3）SPOOLING系统 SPOOLING（Simultaneous Peripheral Operations On-Line），即同时的外围设备 联机操作，也称假脱机。 其工作原理如图2.4所示。
作业的建立
SPOOLING 结构
技术支持：通 道技术和中断 技术
作业的建立
作业的建立
作业输入方式
常分为三种，即联机输入方式、脱机输 入方式、SPOOLING系统。 1）联机输入方式 用户和系统通过交互会话来输入作业 外围设备直接和主机相机输入方式 称为预输入方式。为了解决单台设备联机 输入时的CPU浪费问题，利用辅机作为外 围处理机进行输入处理。 在辅机上，将作业输入到高速设备磁盘 或磁带上；再把磁盘与主机联机输入作业。
系统调用接口
系统调用的执行过程
系统调用接口
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• (2) 复制文件副本的命令cp。其格式为： • cp source target • 该命令用于对已存在的文件source建立一个名为 target的副本。 • (3) 对已有文件改名的命令mv。其格式为 • mv oldname newname • 用于把原来的老名字改成指定的新名字。 • (4) 撤消文件的命令rm。它给出一个参数表，是 要撤消的文件名清单。 • (5) 确定文件类型的命令file。该命令带有一个参 数表，用于给出想了解其(文件)类型的文件名清 单。命令执行的结果将在屏幕上显示出各个文件 的类型。
这些命令主要分为以下4类。 （1）系统信息命令 （2）系统操作命令 （3）文件系统命令 （4）网络通信命令 使用命令或命令组合，用户可以完成需要的功能。 在使用时，通常有下面的两种方式。 • （1）直接在命令行输入命令 • （2）使用批处理 • • • • • •
2.5系统调用
• 系统调用是操作系统提供给软件开发人员的唯一 接口，开发人员可利用它使用系统功能。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，在源程序一级动态请求 和释放系统资源，调用系统中已有的系统功能来 完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程 序的执行速度等。 • 命令控制界面也是在系统调用的基础上开发而成 的。
– 作业基本情况：用户名、作业名、编程语言、最大处 理时间等； – 作业控制描述：作业控制方式、作业步的操作顺序、 作业执行出错处理； – 作业资源要求描述：处理时间、优先级、内存空间、 外设类型和数量等。
2.2.3一般用户的输入输出方式 1. 联机输入输出方式 • 联机输入方式大多用在交互式系统中，用户和系统 通过交互会话来输入输出作业。 2. 脱机输入输出方式 • 脱机输入又称为预输入方式。脱机输入输出方式主 要是为了解决设备联机输入输出时速度太慢问题。 3. 直接耦合方式 • 直接耦合方式把主机和外围机通过一个公用的大容 量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那 种依靠人工干预传递后援存储器的过程。
图2.7系统调用的处理过程
• 有关系统调用的另一个问题是参数传递问题。不 同的系统调用需要传递给系统子程序以不同的参 数。而且，系统调用的执行结果也要以参数形式 返回给用户程序。 • 几种常用的实现方法。 • 一种是由陷阱指令自带参数；另一种办法是通过 使用有关通用寄存器来传递参数；在系统调用较 多的系统中，大多在内存中开辟专用堆栈区来传 递参数。 • 一般把处理机在用户程序中执行称为用户态，而 把处理机在系统程序中执行称为系统态。
图2.3直接耦合方式
4. SPOOLING系统 • SPOOLING又可译为外围设备同时联机操作。在 SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或 DMA器件和主机与外存连接起来。作业的输入输 出过程由主机中的操作系统控制。操作系统中的 输入程序包含两个独立的过程，一个过程负责从 外部设备把信息读入缓冲区；另一个是写过程， 负责把缓冲区的信息送到外存输入井中。
• 2．目录操作命令 ． • (1) 建立目录的命令mkdir(简称md)。当用户要创 建或保存较多的文件时，应该以自己的注册名作 为根结点，建立一棵子目录树，子树中的各结点 (除树叶外)都是目录文件。可用md命令来构建一 个目录，参数是新创建目录的名字。但应注意该 命令的使用，必须在其父目录中有写许可时，才 允许为其创建子目录。 • (2) 撤消目录的命令rmdir(简称rd)。它实际上是rm 命令的一个特例，用于删除一个或多个指定的下 级空目录。若目录下仍有文件，该命令将被认为 是一个错误操作，这样可以防止因不慎而消除了 一个想保留的文件。命令的参数表用于给出要撤 消的目录文件清单。
2.2一般用户的输入输出界面
2.2.1作业的定义 • 一个作业是指在一次应用业务处理过程中，从输入 开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次 业务处理的全部工作。
– 用户的观点：在一次业务处理过程中，从输入程序和数 据到输出结果的全过程。作业步：形成中间结果文件。 – 系统的观点（针对作业进行资源分配）：作业由程序及 数据（作业体）和作业说明书（作业控制语言）
第2章 操作系统用户界面
• 本章主要从用户使用和系统管理两方面出 发，讨论操作系统为用户提供的编程接口 和命令控制接口。
2.1简介
• 用户界面是操作系统的重要组成部分。用户界面负责用户 和操作系统之间的交互。即用户通过用户界面向计算机系 统提交服务需求，计算机通过用户界面向用户提供用户所 需要的服务。 • 计算机系统的用户有两类：一类是使用和管理计算机应用 程序的用户，也就是被服务者，又可分为普通用户和管理 员用户，操作系统为普通用户和管理员用户提供不同的用 户界面；另一类用户是程序开发人员。 • 操作系统为普通用户、管理员用户以及编程人员提供不同 的用户界面。操作系统为普通用户、管理员用户提供的界 面由一组以不同形式表示的操作命令组成。操作系统为编 程人员提供的界面是系统调用。
• 为了实现系统调用，系统设计人员还必须为实现 各种系统调用功能的子程序编造入口地址表，每 个入口地址都与相应的系统子程序名对应起来。 然后，由陷阱处理程序把陷阱指令中所包含的功 能号与该入口地址表中的有关项对应起来，从而 由系统调用功能号驱动有关系统子程序执行。 • 在进入系统调用处理之前，陷阱处理机构还需保 存处理现场，在系统调用处理结束之后，陷阱处 理机构还要恢复处理机现场。
• (3) 改变工作目录的命令cd。不带参数的cd命令将 使用户从任何其它目录回到自己的注册目录上； 若用全路径名作参数，cd命令将使用户来到由该 路径名确定的结点上；若用当前目录的子目录名 作参数，将把用户移到当前目录指定的下一级目 录上(即用其下一级目录作为新的当前目录)；用 “..”号或“*”号将使当前目录上移一级，即移到 其父结点上。 • (4) 改变对文件的存取方式的命令chmod。其格式 为 • chmod op-code permission filename
• 作业由不同的顺序相连的作业步组成。 • 作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做的 相对独立的工作。
2.2.2作业组织 • 作业由程序、数据和作业说明书三部分组成。一 个作业可以包含多个程序和多个数据集，但必须 至少包含一个程序。作业中包含的程序和数据完 成用户所要求的业务处理工作。作业说明书则体 现用户的控制意图。 • 作业说明书包括作业基本情况、作业控制、作业 资源要求的描述；它体现用户的控制意图。如： 预计运行时间、要求的资源情况、执行优先级等。
一般来说，Linux命令主要包括以下9类。 （1）系统维护及管理命令 （2）文件操作及管理命令 （3）进程管理命令 （4）磁盘及设备管理命令 （5）用户管理命令 （6）文档操作命令 （7）网络通信命令 （8）程序开发命令 （9）X Window管理命令。
• 常用的 常用的Linux命令 命令 • 1．文件操作命令 • (1) 显示文件内容命令cat。如果用户想了解自己 在当前目录中的某个或某几个指定文件的内容时， 便可使用下述格式的cat命令： • $ cat filename1 filename2 ↙ • 执行上述命令后，将按参数指定的顺序，依次把 所列名字的文件内容送屏幕显示。若键入文件名 有错，或该文件不在当前目录下，则该命令执行 结果将显示指定文件不能打开的信息。
• 联机控制方式不同于脱机控制方式，它不要求用 户填写作业说明书，系统只为用户提供一组键盘 或其他操作方式的命令。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。 • 联机控制方式的命令种类非常丰富，这些命令大 致分为以下7类。 • （1）环境设置（2）执行权限管理 • （3）系统管理（4）文件管理 • （5）编辑、编译、链接装配和执行 • （6）通信（7）资源要求 • 在现代操作系统中，大都提供批处理方式和联机 控制方式。
• (2) 询问系统当前用户的命令who。who命令可列 出当前每一个处在系统中的用户的注册名、终端 名和注册进入时间，并按终端标志的字母顺序排 序。例如，报告有下列三用户： • Veronica bxo66 Aug 27 13:28 • Rathomas dz24 Aug 28 07:42 • Jlyates tty5 Aug 28 07:39
• (3) 显示当前目录路径名的命令pwd。当前目录的 路径名是从根结点开始，通过分支上的所有结点 到达当前目录结点为止的路径上的所有结点的名 字拼起来构成的。用户的当前目录可能经常在树 上移动。如果用户忘记了自己在哪里，便可用 pwd确定自己的位置。
• Linux交互式使用命令或允许用户自己编写Shell程 序以采用批处理方式操作。 • Linux Shell可定制性强，支持命令广，具有良好 的作业控制能力，编写的Shell命令又可通过脚本 的形式重新组合使用，完成对用户的计算环境定 制等功能十分方便。但Shell脚本作为一种解释程 序，执行效率低，操作力度粗，不适合直接操作 计算机的存储和I/O等设备。
2.4 Linux与Windows的命令控制界面
2.4.1 Linux的命令控制界面 • Linux的命令控制都是用图形化的窗口系统以及 Shell程序进行的。 • Linux的图形化窗口系统是X Window。
图2.5Redhat Linux 9.0的窗口界面示例
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图2.4SPOOLING系统
5. 网络联机方式 • 当用户通过计算机网络中的某一台设备对计算机 网络中的另一台主机进行输入输出操作时，就构 成了网络联机方式。
2.3 命令控制界面
• 操作系统的命令控制界面就是用来组织和控制作 业运行的。 • 使用操作命令进行作业控制的主要方式有两种， 即脱机方式和联机方式。 • 所谓脱机方式，即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。在执行过 程中，用户无法干涉，只能等待作业正常执行结 束或出错停止之后查看执行结果或出错信息，以 便修改作业内容或控制过程。