计算机操作系统_第7章_用户接口PPT教学课件
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西安电子科技大学_计算机组成原理第7章输入输出IO系统_课件PPT
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7.2 外部设备:习题
设一个磁盘盘面共有200个磁道,盘面总存储容量 60MB,磁盘旋转一周的时间为25ms,每磁道有8个扇 区,各扇区间有一间隙,磁头通过每个间隙需1.25ms。 则磁盘通道所需最大传输率是_____。
A. 10MB/s
B. 60MB/s
C. 83.3MB/s D. 20MB/s
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7.3 I/O接口(I/O控制器):习题
在统一编址的情况下,就I/O设备而言,其对应的I/O 地址说法错误的是_____。 A. 要求固定在地址高端 B. 要求固定在地址低端 C. 要求相对固定在地址的某部分 D. 可以随意在地址的任何地方
7 第 章 输入输出(I/O)系统
7.4 I/O方式
2021年9月3日 21:40:22
7.4 I/O方式
程序查询方式 实现简单;CPU与I/O设备只能串行工作。
程序中断方式 中断的基本类型 按中断源的位置: 内中断 外中断 如何得到中断服务程序的入口地址: 向量中断: 由中断事件自己提供(硬件向量法) 非向量中断:由CPU查询得到(软件查询法)
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7.4 I/O方式
程序中断方式
中断的过程:
中断请求:由中断源发出
中断响应:每条指令执行阶段结束前,未屏蔽
断点保护(硬件完成) 中断判优
PUSH PSW 关中断: IF=0; TF=0
中断源识别
PUSH CS
获得中断服务程序首地址 PUSH IP
中断处理
PUSH regs STI (选) 中断处理
一台字符显示器的VRAM中存放的是_____。
A. 显示字符的ASCII码
B. BCD码
C. 字模
D. 汉字内码
7.2 外部设备:习题
设一个磁盘盘面共有200个磁道,盘面总存储容量 60MB,磁盘旋转一周的时间为25ms,每磁道有8个扇 区,各扇区间有一间隙,磁头通过每个间隙需1.25ms。 则磁盘通道所需最大传输率是_____。
A. 10MB/s
B. 60MB/s
C. 83.3MB/s D. 20MB/s
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7.3 I/O接口(I/O控制器):习题
在统一编址的情况下,就I/O设备而言,其对应的I/O 地址说法错误的是_____。 A. 要求固定在地址高端 B. 要求固定在地址低端 C. 要求相对固定在地址的某部分 D. 可以随意在地址的任何地方
7 第 章 输入输出(I/O)系统
7.4 I/O方式
2021年9月3日 21:40:22
7.4 I/O方式
程序查询方式 实现简单;CPU与I/O设备只能串行工作。
程序中断方式 中断的基本类型 按中断源的位置: 内中断 外中断 如何得到中断服务程序的入口地址: 向量中断: 由中断事件自己提供(硬件向量法) 非向量中断:由CPU查询得到(软件查询法)
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7.4 I/O方式
程序中断方式
中断的过程:
中断请求:由中断源发出
中断响应:每条指令执行阶段结束前,未屏蔽
断点保护(硬件完成) 中断判优
PUSH PSW 关中断: IF=0; TF=0
中断源识别
PUSH CS
获得中断服务程序首地址 PUSH IP
中断处理
PUSH regs STI (选) 中断处理
一台字符显示器的VRAM中存放的是_____。
A. 显示字符的ASCII码
B. BCD码
C. 字模
D. 汉字内码
第7章 用户接口管理
7.3 系统调用
系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口
系统调用的概念
由操作系统提供,用户程序可以调用的包含特权指令 的子程序称为“系统功能调用”程序,或简称为“系统调 用”。
系统调用分类 文件操作类、进程控制类、资源申请类、进程通信类、 信息维护类 系统调用与一般过程调用的区别 系统调用通过非特权指令——访管指令调用
-由于系统调用引起处理机中断的指令称为陷入或异常 指令(或称访管指令)
-每个系统调用都对应一个事先给定的功能号 -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写入口地址表,每个入口地 址都与相应的系统程序用的执行过程大体上分成以下三步 -设置系统调用号和参数 -系统调用命令的一般性处理 -系统调用命令处理程序做具体处理
7.3 系统调用
*返回问题不同 一般的过程调用在被调用过程执行完后,将返回到调用 过程继续执行;系统调用不一定返回原调用过程 *嵌套调用 像一般过程一样,系统调用也允许嵌套调用,但对嵌套 调用的深度都有一定的限制
7.3 系统调用
系统调用的处理过程
基本概念
-在系统中为控制系统调用服务的机构称为陷入或异常 处理机构
接口分类
命令接口 程序接口 图形接口
7.2 命令接口
联机命令接口
命令的格式和分类
- 一般格式为:命令名 参数,参数,…,参数 - 操作控制命令类型有:系统访问命令 ,文件、目录管 理命令,编辑修改命令,编译、连接和执行命令,询问命令, 操作员专用命令 - 命令的接收和解释执行 - 交互式系统主要包括:一组联机命令,终端处理程序, 命令解释程序
操作系统(第四版)
第7章 用户接口管理
第7章 用户接口管理
计算机操作系统第三版PPT课件
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用户
应用程序 系统调用 命令 图标、窗口
操作系统 计算机硬件
图 1-1 OS作为接口的示意图
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(1) 命令方式。这是指由OS提供了一组联机命令(语 言), 用户可通过键盘输入有关命令,来直接操纵计算 机系统。
(2) 系统调用方式。OS提供了一组系统调用,用户 可在自己的应用程序中通过相应的系统调用,来操纵 计算机。
新世纪计算机类本科系列教材
计算机操作系统
(修订版) 汤子瀛 哲凤屏 汤小丹 编著
西安电子科技大学出版社
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1
目录
第一章 操作系统引论 第二章 进程管理 第三章 处理机调度与死锁 第四章 存储器管理 第五章 设 备 管 理 第六章 文件管理 第七章 操作系统接口 第八章 网络操作系统 第九章 系统安全性 第十章 UNIX系统内核结构
1. 单道批处理系统(Simple Batch Processing System)的处理过程
开始
还有 下 一个 作业 ?
是 把下一个作业的源 程序 转换 为目 标程 序
否
停止
是
源程 序
有错 吗?
否
运行 目标 程序
装配 目标 程序
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图 1-3 单道批处理系统的处理流程
2.
单道批处理系统是最早出现的一种OS,严格地说, 它只能算作是OS的前身而并非是现在人们所理解的OS。 尽管如此,该系统比起人工操作方式的系统已有很大进 步。
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1.2 操作系统的发展过程
1.2.1 无操作系统的计算机系统
1. 人工操作方式
从第一台计算机诞生(1945年)到50年代中期的计算机,属于 第一代,这时还未出现OS。这时的计算机操作是由用户(即程 序员)采用人工操作方式直接使用计算机硬件系统,即由程序员 将事先已穿孔(对应于程序和数据)的纸带(或卡片)装入纸带输入 机(或卡片输入机),再启动它们将程序和数据输入计算机, 然 后启动计算机运行。当程序运行完毕并取走计算结果后, 才让 下一个用户上机。这种人工操作方式有以下两方面的缺点:
第7章-OS接口
二、重定向与管道命令 1.重定向命令 标准输入和标准输出的文件,对应于终端键盘输入和终端屏幕输出。 当用户不要求从键盘输入,而是从某个指定文件上读取信息供程序使用; 用户可能希望把程序执行时所产生的结果数据,写到某个指定文件中而非 屏幕上时就需要改变输入与输出文件。 重定向符“<”和“>”分别表示输入转向与输出转向。 $ cat file1>file2 ↙ $ wc <file3 ↙ $ cat file4>>file2 ↙ a.out<file1>file0 ↙
一、简单命令
即目标程序的名字。 命令由小写字母构成(仅前8个字母有效)。 命令的格式如下: $ Command-option argument list 例如: $ LS file1 file2 ↙
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一、简单命令
1.进入与退出系统 (1) 进入系统,也称为注册。(2) 退出系统。 2.文件操作命令 (1) 显示文件内容命令cat。 $ cat filename1 filename2 ↙ (2) 复制文件副本的命令cp。其格式为: cp source target (3) 对已有文件改名的命令mv。其格式为 mv oldname newname (4) 撤消文件的命令rm。 (5) 确定文件类型的命令file。
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7.3 系 统 调 用
三、POSIX标准 实现应用程序与操作系统平台的无关性。
国 际 标 准 化 组 织 ISO 给 出 的 有 关 系 统 调 用 的 国 际 标 准 POSIX1003.1(Portable Operating System IX),也称为“基 于UNIX 的可移植操作系统接口”。
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7.3 系 统 调 用
计算机科学导论 第七章 操作系统
作业都是程序,但并不是所有的程 序都是作业;
二、状态图
三、调度器:作业调度器和进程调度器 1、作业调度器
将一个作业从保持状态转入到就绪状态,或从运 行状态转入终止状态 即负责从作业中建立一个进程和终止一个进程
保持
作业调度器
终止
2、进程调度器
将一个进程从一个状态转入另一个状态
四、队列 计算机资源是有限的,和很多作业和进程都需 要使用计算机的资源。那么,谁先使用?何时 使用?怎么办?
7.2 演化
操作系统的发展过程 一、无操作系统的计算机系统(1945-50年代中期) 1. 人工操作方式
2. 脱机输入输出方式
1. 人工操作方式
工作流程:
(1)由程序员事先穿孔(对应程序和数据)
(2)将穿孔的纸带(卡片)装入纸带(卡片)输入机 (3)再启动输入机将程序和数据输入计算机 (4)然后启动计算机运行 (5)运行完毕取走计算机结果 (6)下一位用户
2、饥饿
这种情况与死锁相反。由于OS对于资源控制过严, 只有在所需要的资源都准备好后才能执行。限制太 多,造成永远得不到资源。 P136 图7-18
设备管理器
主要任务:监视I/O设备,保证其正常运行 维护I/O设备队列 控制I/O设备访问策略
文件管理器
主要任务:文件访问权限控制 文件的创建、删除、修改 文件的命名 存储管理,存在那儿?如何存? 归档与备份
共享主机:多个用户都希望以“独占”方式共享一台计算 机。
方便上机:用户希望有一个终端设备直接将作业传递给计 算中心主机,并能直接对其作业控制。
三、分时系统
分时系统示意图
计算机硬件 分时操作系统
响应时间
…
123 n 时间片
二、状态图
三、调度器:作业调度器和进程调度器 1、作业调度器
将一个作业从保持状态转入到就绪状态,或从运 行状态转入终止状态 即负责从作业中建立一个进程和终止一个进程
保持
作业调度器
终止
2、进程调度器
将一个进程从一个状态转入另一个状态
四、队列 计算机资源是有限的,和很多作业和进程都需 要使用计算机的资源。那么,谁先使用?何时 使用?怎么办?
7.2 演化
操作系统的发展过程 一、无操作系统的计算机系统(1945-50年代中期) 1. 人工操作方式
2. 脱机输入输出方式
1. 人工操作方式
工作流程:
(1)由程序员事先穿孔(对应程序和数据)
(2)将穿孔的纸带(卡片)装入纸带(卡片)输入机 (3)再启动输入机将程序和数据输入计算机 (4)然后启动计算机运行 (5)运行完毕取走计算机结果 (6)下一位用户
2、饥饿
这种情况与死锁相反。由于OS对于资源控制过严, 只有在所需要的资源都准备好后才能执行。限制太 多,造成永远得不到资源。 P136 图7-18
设备管理器
主要任务:监视I/O设备,保证其正常运行 维护I/O设备队列 控制I/O设备访问策略
文件管理器
主要任务:文件访问权限控制 文件的创建、删除、修改 文件的命名 存储管理,存在那儿?如何存? 归档与备份
共享主机:多个用户都希望以“独占”方式共享一台计算 机。
方便上机:用户希望有一个终端设备直接将作业传递给计 算中心主机,并能直接对其作业控制。
三、分时系统
分时系统示意图
计算机硬件 分时操作系统
响应时间
…
123 n 时间片
《操作系统》第7章 NT内核Windows操作系统
硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL( 硬件抽象层HAL(Hardware Abstraction Layer)将内核,设备驱 Layer)将内核,设备驱 动程序,执行体同硬件分隔,HAL隐藏各种与硬件有关的细节, 动程序,执行体同硬件分隔,HAL隐藏各种与硬件有关的细节, 如I/O接口,中断控制器,多处理机通信机制和依赖于硬件平台 I/O接口,中断控制器,多处理机通信机制和依赖于硬件平台 的函数等.HAL是NT内核WINDOWS操作系统在多种硬件平台可 的函数等.HAL是NT内核WINDOWS操作系统在多种硬件平台可 移植性成为可能的关键技术. Windows NT系列操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多 NT系列操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多 种硬件平台上的可移植性,硬件抽象层(HAL)就是使这种可移植 种硬件平台上的可移植性,硬件抽象层(HAL)就是使这种可移植 性成为可能的关键部分.HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll, 性成为可能的关键部分.HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll, 它为运行在Windows NT/XP上的硬件提供低级接口.HAL隐藏各 它为运行在Windows NT/XP上的硬件提供低级接口.HAL隐藏各 种与硬件有关的细节,例如I/O接口,中断控制器以及多处理机 种与硬件有关的细节,例如I/O接口,中断控制器以及多处理机 通信机制等任何体系结构专用的和依赖于计算机平台的函数. HAL是一个软件层,用来为操作系统的上层隐藏硬件差异,以提 HAL是一个软件层,用来为操作系统的上层隐藏硬件差异,以提 高Windows NT系列操作系统的可移植性.HAL有一虚拟机接口, NT系列操作系统的可移植性.HAL有一虚拟机接口, 可为内核调度程序,可执行体和设计驱动程序所使用.这种方法 的一个优点是每个设备驱动程序只需要一个版本,即它可运行于 各种硬件平台,而无需移植驱动程序.HAL也支持对称多重处理. 各种硬件平台,而无需移植驱动程序.HAL也支持对称多重处理. 设备驱动程序映射设备并直接访问它们,但是映射内存的管理, 配置I/O总线,设置DMA和处理母板等有关细节,都是由HAL接 配置I/O总线,设置DMA和处理母板等有关细节,都是由HAL接 口提供的.
第七章 UNIX 系统
copyright@2005.计算机学院软件教研室 张练兴等
江西师大精品课程课件-操作系统
第七章UNIX系统 第10页
UNIX的设计原理
• 做到尽量使得系统很小,许多算法采用了最简单 的,而不过多考虑速度和效率。使得内核短小, 系统调用方便。 • 为用户在需要时自己设计一个更为复杂高效的系 统而提供了条件。 • 灵活性是系统发展中一个关键的因素。 • 在程序设计时总是将其交互性和方便性放在最高 的优先级别上进行考虑。[所谓的方便性是体现在程序代码的选择上
copyright@2005.计算机学院软件教研室 张练兴等
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第七章UNIX系统 第3页
7.1.1 UNIX系统的发展
• Ritchie 和 Thompson通过几年努力工作,他们将UNIX移 植到了PDP-11/20机器的环境下运行,产生了UNIX的第 二个版本。 • 第三个版本是使用C语言重写了所有的汇编语言代码而得 到,并移植到了PDP-11/45和PDP-11/70等机器的环境下 运行,加入了多道程序设计技术和其它一些增强的性能。 • 1978年又发表了UNIX 第七版本,它是在PDP-11/70上运 行的。1982年和1983年又先后宣布了UNIX System Ⅲ和 UNIX SystemⅤ;1984年推出了UNIX System V2.0, 1987年发布了V3.0版本,分别简称为UNIX SVR 2和UNIX SVR 3;1989年发布了UNIX SVR 4。目前使用较多的版 本是在1992年发布的UNIX SVR 4.2。
copyright@2005.计算机学院软件教研室 张练兴等
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第七章UNIX系统 第7页
7.1.1 UNIX系统的发展
第七章操作系统接口
( 3)WINDOWS 98的接口 1。Windows98用户界面结构
Windows98使用新的32位的用户界面,提供统一的工具来浏览网络,局域网及Internet信息。这些 包含了一些桌面工具,包括网络邻居,可选择的活动桌面接口,可选择的频道接口。Windows98基本组 件结构中用户界面的细框图如下图所示。这些工具同其它的基于Win32的、基于Win16的、以及基于MSDOS的应用程序在同一结构层次上运行。所有的应用程序及工具可以从壳层提供的公用控制中得到好处, 例如公用对话框、目录树形显示和列表显示等。
int wait((int *)0) int stat_loc ; wait调用将调用进程挂起,直到该进程收到一个被其捕获的信号或者它的任何一个子进程暂仃或终止 为止。如果wait调用之前已有子进程暂仃或终止,则该调用立即返回。
UNIX(LINUX)系统调用
2.文件基本操作
creat系统调用创建普通文件 格式:#include <sys/types.h>
MS-DOS的接口
3。MS-DOS程序接口 通过软件中断和系统调用使用MS-DOS提供的功能。 用文件系统模块提供的功能-INT 21H MS-DOS文件系统子功能模块的功能是系统调INT 21,它是字符I/O高级方式,它独立于硬件且与其它操作系统 兼容。它包括设备管理、文件管理、目录管理等。 用输入输出系统模块提供的功能--INT10H-INT1AH MS-DOS的输入输出系统模块提供的功能调用是INT10H-INT1AH。其中INT10H 调用显示驱动程序,INT16H调用 键盘驱动程序,INT17H调用打印机驱动程序,INT13H调用磁盘I/O驱动程序。
WINDOWS 98的接口
Windows应用程序可以充分利用API提供的各种特征。这些特征是:几个应用程序共享显示器、内存、 键盘、鼠标和系统计时器,应用程序之间的数据变换与设备无关的图形功能;多任务;动态链接。
操作系统 第7章操作系统的接口
北京林业大学信息学院
操作系统的接口种类
操作系统是用户与计算机系统之间的接 口,用户在操作系统的帮助下,可以安 全可靠、方便、快速地使用计算机系统。 操作系统的三种接口 命令级接口 程序级接口 图形级接口
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(一)命令级接口
系统提供作业控制语言或操作控制命令,来 使用户利用这些命令组织和控制作业的执行。
JOB1 JOB2 JOB3 JOB4
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最高响应比优先作业算法计算结果
估计运 开始时 结束时 行时间 间 间 (分钟) JOB1 120 8:00 8:00 10:00 JOB2 50 8:50 10:10 11:00 JOB3 10 9:00 10:00 10:10 JOB4 20 9:50 11:00 11:20 作业平均周转时间 T = 102.5 作业带权平均周转时间 W = 3.775 作业 进入时 间 周转时 带权周 间 转时间 (分钟) 120 1 130 2.6 70 7 90 4.5 410 15.1
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作业的处理过程
运行
待 等 O I/
进 调 程 度
完成
作业调度 用户 提交 收容 就绪
I/O 完成
阻塞
执行 作业录入 作业调度
作业提交:作业的输入; 作业执行:先到"就绪",经调度"运行",有I/O请求" 等待",I/O完成到"就绪" 作业完成:作业的输出;
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访管指令
用户程序在算态下运行,只能使用算态指令,而
操作系统是系统程序,在管态下运行,它既可使用算
态指令,也能使用特权指令。而用户要使用外设, 必须在管态下完成, 因而引入访管指令。 访管指令主要功能为: ① 实现从算态到管态的改变; ② 在管态下由操作系统代替用户完成其请求; ③ 操作系统工作完成后由管态返回到算态。
操作系统的接口种类
操作系统是用户与计算机系统之间的接 口,用户在操作系统的帮助下,可以安 全可靠、方便、快速地使用计算机系统。 操作系统的三种接口 命令级接口 程序级接口 图形级接口
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(一)命令级接口
系统提供作业控制语言或操作控制命令,来 使用户利用这些命令组织和控制作业的执行。
JOB1 JOB2 JOB3 JOB4
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最高响应比优先作业算法计算结果
估计运 开始时 结束时 行时间 间 间 (分钟) JOB1 120 8:00 8:00 10:00 JOB2 50 8:50 10:10 11:00 JOB3 10 9:00 10:00 10:10 JOB4 20 9:50 11:00 11:20 作业平均周转时间 T = 102.5 作业带权平均周转时间 W = 3.775 作业 进入时 间 周转时 带权周 间 转时间 (分钟) 120 1 130 2.6 70 7 90 4.5 410 15.1
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作业的处理过程
运行
待 等 O I/
进 调 程 度
完成
作业调度 用户 提交 收容 就绪
I/O 完成
阻塞
执行 作业录入 作业调度
作业提交:作业的输入; 作业执行:先到"就绪",经调度"运行",有I/O请求" 等待",I/O完成到"就绪" 作业完成:作业的输出;
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访管指令
用户程序在算态下运行,只能使用算态指令,而
操作系统是系统程序,在管态下运行,它既可使用算
态指令,也能使用特权指令。而用户要使用外设, 必须在管态下完成, 因而引入访管指令。 访管指令主要功能为: ① 实现从算态到管态的改变; ② 在管态下由操作系统代替用户完成其请求; ③ 操作系统工作完成后由管态返回到算态。
操作系统原理电子课件教案-第七章 主存管理
0 20KB 52KB 66KB 130KB
os
作业1 作业2
作业3
作业4
230KB
作业2 完成
0 20KB 52KB
os
作业1
66KB
作业3
130KB
作业4
230KB
作业4 完成
0 20KB 52KB
os
作业1
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作业3
130KB
Hale Waihona Puke 230KB256KB1
主存
256KB1
主存
256KB1
主存
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(二) 主存管理功能
一、几个概念 1. 物理地址(绝对地址、实地址)
物理地址是计算机主存单元的真实地址,又称绝对 地址或实地址。
2. 主存空间
物理地址的集合所对应的空间组成了主存空间。
3. 区域
物 理 地 址 集 合 的 一 个 递 增 整 数 序 列 子 集 n, n+1, …,n+m所对应的主存空间。
有一定容量的主存: 存放运行进程的当前信息
地址变换机构
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六、存储保护
1. 什么是存储保护
在多用户环境中,主存储器按区分配给 各用户程序使用。为了互不影响,必须 由硬件(软件配合)保证每道程序只能 在给定的存储区域内活动,这种措施叫 做存储保护。
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2. 存储保护方法 界地址保护 存储键保护
作业3
0 20KB 52KB 66KB 130KB
os
作业1 作业2
作业3
作业4
230KB
256KB1
256KB1
256KB1
256KB1
256KB1
主存
计算机操作系统---第7章 操作系统接口
命令接口包括:联机用户接口和脱机用户接口
终端用户利用该 接口可以调用操 作系统的功能, 取得操作系统 的服务。
专为批处理 作 业的用户提 供 的。(批处 理 用户接口)
7.1.1 联机用户接口
也称联机命令接口。 分类:字符显示式用户界面;图形化用 户界面
命令 语言 命令行方 式和批命 令方式
中断和异常的区别如下(2): •异常是由处理器正在执行现行指
令而引起的,一条指令执行期间允 许响应异常,异常处理程序提供的 服务是为当前进程所用的。 异常又分为出错和陷入。
出错和陷入的区别如下: •它们发生时保存的返回指令地址 不同,出错保存指向触发异常的那 条指令,而陷入保存指向触发异常 的那条指令的下一条指令。 •从异常返回时,出错会重新执行 那条指令,而陷入就不会重新执行 那条指令。如缺页异常是一种出错, 而陷入主要应用在调试中。
首先,将处理机状态由用户态转为系统态 其次,是分析系统调用类型,转入相应的系 统调用处理程序 在系统调用处理子程序执行完后,应恢复 被中断的或设置新进程的CPU现场,然后 返回被中断进程或新进程,继续往下执行
4.系统调用处理子程序的处理过程
7.4
UNIX系统调用
7.4.1 UNIX系统调用的类型
在程序设计语言(如C语言)中,往往 提供与各系统调用对应的库函数, 应用程序可通过对应的库函数来使 用系统调用, 库函数的目的是隐藏访管指令细节, 使系统调用更象过程调用,但一般 地说,库函数属于用户程序而非系 统程序。
操作系统为用户提供系统调用 也出于安全和效率考虑,使得 用户态程序不能自由地访问内 核关键数据结构或直接访问硬 件资源。
1.命令行方式:Command arg1 arg2…argn
第7章 汤小丹,计算机操作系统,官方课件,第四版,计算机,操作系统, 课件,
2
第七章
文 件 管 理
7.1.1 数据项、记录和文件
1. 数据项 在文件系统中,数据项是最低级的数据组织形式,可把 它分成以下两种类型: (1) 基本数据项。
(2) 组合数据项。
3
第七章
文 件 管 理
2. 记录
记录是一组相关数据项的集合,用于描述一个对象在某 方面的属性。一个记录应包含哪些数据项,取决于需要描述 对象的哪个方面。由于对象所处的环境不同可把他作为不同 的对象。
1. 文件控制块FCB(File Control Block) 为了能对系统中的大量文件施以有效的管理,在文件控 制块中,通常应含有三类信息,即基本信息、存取控制信息 及使用信息。
26
第七章
文 件 管 理
7.2.3 记录寻址
1. 隐式寻址方式 对于定长记录的顺序文件,如果已知当前记录的逻辑地 址,便很容易确定下一个记录的逻辑地址。
27
第七章
文 件 管 理
图7-3 定长和变长记录文件
28
第七章
文 件 管 理
2. 显式寻址方式
该方式可用于对定长记录的文件实现直接或随机访问。 因为任何记录的位置都很容易通过记录长度计算出来。而对
9
第七章
文 件 管 理
3) 按存取控制属性分类
根据系统管理员或用户所规定的存取控制属性,可将文 件分为三类:
(1) 只执行文件,该类文件只允许被核准的用户调用执
行,不允许读和写。 (2) 只读文件,该类文件只允许文件主及被核准的用户 去读,不允许写。 (3) 读写文件,这是指允许文件主和被核准的用户去读 或写的文件。
20
第七章
文 件 管 理
7.2.1 文件逻辑结构的类型
07-第七章操作系统接口
1. 系统访问类 系统访问类 在单用户微型机中,一般没有设置系统访问命令; 在单用户微型机中,一般没有设置系统访问命令; 然而 在多用户系统中,为了保证系统的安全性, 在多用户系统中 , 为了保证系统的安全性 , 都毫无例外地设 置了系统访问命令 系统访问命令, 即注册命令Login。 用户在每次开始使 置了系统访问命令, 即注册命令 。 用某终端时,都须使用该命令,使系统能识别该用户。 用某终端时 , 都须使用该命令 , 使系统能识别该用户 。 凡要 在多用户系统的终端上上机的用户, 在多用户系统的终端上上机的用户 , 都必须先在系统管理员 处获得一合法的注册名和口令。以后, 处获得一合法的注册名和口令 。 以后 , 每当用户在接通其所 用终端的电源后, 用终端的电源后 , 便由系统直接调用并在屏幕上显示出以下 的注册命令: 的注册命令: Login: /提示用户键入自己的注册名 提示用户键入自己的注册名 提示用户键入自己的注册名
3. 文件操作命令 文件操作命令 (1) 显示文件命令 显示文件命令type。用于将指定文件显示在屏幕上。 。用于将指定文件显示在屏幕上。 (2) 拷贝文件命令 拷贝文件命令copy。 用于实现文件的拷贝。 。 用于实现文件的拷贝。 (3) 文件比较命令 文件比较命令comp。该命令用于对两个指定文件 。 进行比较。 两文件可以在同一个或不同的驱动器上。 进行比较。 两文件可以在同一个或不同的驱动器上。 (4) 重新命名命令 重新命名命令Rename。 该命令用于将以第一参数 。 命名的文件, 改成用第二参数给定的名字。 命名的文件, 改成用第二参数给定的名字。 (5) 删除文件命令 删除文件命令erase。该命令用于删除一个或一组文 。 当参数路径名为*.BAK时,表示删除指定目录下的所 件 , 当参数路径名为 时 有其扩展名为.Bak的文件。 的文件。 有其扩展名为 的文件
计算机操作系统课件 汤小丹
四. 系统调用处理子程序的处理过程 进入Creat的处理子程序后,核心将根据用户给定的文件 路径名Path, 利用目录检索过程,去查找指定文件的目录项。 查找目录的方式可以用顺序查找法,也可用Hash查找法。如 果在文件目录中找到了指定文件的目录项,表示用户要利用 一个已有文件来建立一个新文件。但如果在该已有(存)文件的 属性中有不允许写属性,或者创建者不具有对该文件进行修 改的权限,便认为是出错而做出错处理;若不存在访问权限 问题,便将已存文件的数据盘块释放掉,准备写入新的数据 文件。如未找到指名文件,则表示要创建一个新文件,核心 便从其目录文件中找出一个空目录项,并初始化该目录项, 包括填写文件名、文件属性、文件建立日期等,然后将新建 文件打开。
第七章 操作系统接口
7.2 Shell命令语言
7.2.1 简单命令
所谓简单命令,实际上是一个能完成某种功能的目标
程序的名字。UNIX系统规定的命令由小写字母构成(但仅前8个 字母有效)。命令可带有参数表,用于给出执行命令时的附加 信息。命令名与参数表之间还可使用一种称为选项的自变量, 用破折号开始,后跟一个或多个字母、数字。
后读入该命令,识别命令,再转到相应命令处理程序的入口 地址,把控制权交给该处理程序去执行,并将处理结果送屏
幕上显示。 若用户键入的命令有错,而命令解释程序未能予
以识别,或在执行中间出现问题时,则应显示出某一出错信 息。
第七章 操作系统接口
2. 命令解释程序的组成
(1) 常驻部分。
这部分包括一些中断服务子程序。
理程序的入口地址,然后把控制权交给该处理程序去执行该
命令。
第七章 操作系统接口
输入命令行
命令合法否?
图 7 2
计算机科学导论课件-第七章 操作系统
里。
防止死锁的措施
▪ 当不是所有资源都空闲的时候,不允许进 程运行;
▪ 限制进程专用资源的时间。
2.饿死(starvation)
▪ 与死锁相反,发生在操作系统对进程分配 资源有太多限制的时候。
设备管理和文件管理
▪ 看书pp.136--137
7.4
主流操作系统
Windows--菜单驱动的操作系统。
2.耗尽分配的 时间片,直 接进入等待 状态;
3.进程结束, 进入终止状 态。
调度器(1/2)
▪ 将一个作业或进程从一个状态改变为另一 个状态,需要使用作业调度器和进程调度 器。
▪ 作业调度器负责从作业中创建一个进程和 终止一个进程。
调度器(2/2)
▪ 进程调度器:将一个进程从一个状态转入 另一个状态。
缺点: • 分区大小必须由内存管理器事先决定。大小的把握; • 即使分区中开始时合适,也不能保证一直合适。
分页调度
1. 内存被分成大小相等的若干个部分,成为 帧
2. 程序被分为大小相等的部分,成为页。 3. 页和帧的大小通常相等,且与系统用于从
存储设备中提取信息的块大小相等 4. 程序中内存中不必是连续的
4、并行系统(Parallel systems) • 同一个计算机中安装多个CPU • 任务不再是串行处理
5、分布式系统(Distributed systems) • 随着网络发展而出现的 • 程序在一台计算机上运行一部分
6、实时系统(Real-time systems) • 要求在特定时间内完成任务 • 通常用于实事监控系统 • 通常用于满足特殊需求
进程同步
▪ 资源被多个进程同时使用,可能有2种有问 题的状态:死锁和饿死。
1. 死锁(deadlock):
防止死锁的措施
▪ 当不是所有资源都空闲的时候,不允许进 程运行;
▪ 限制进程专用资源的时间。
2.饿死(starvation)
▪ 与死锁相反,发生在操作系统对进程分配 资源有太多限制的时候。
设备管理和文件管理
▪ 看书pp.136--137
7.4
主流操作系统
Windows--菜单驱动的操作系统。
2.耗尽分配的 时间片,直 接进入等待 状态;
3.进程结束, 进入终止状 态。
调度器(1/2)
▪ 将一个作业或进程从一个状态改变为另一 个状态,需要使用作业调度器和进程调度 器。
▪ 作业调度器负责从作业中创建一个进程和 终止一个进程。
调度器(2/2)
▪ 进程调度器:将一个进程从一个状态转入 另一个状态。
缺点: • 分区大小必须由内存管理器事先决定。大小的把握; • 即使分区中开始时合适,也不能保证一直合适。
分页调度
1. 内存被分成大小相等的若干个部分,成为 帧
2. 程序被分为大小相等的部分,成为页。 3. 页和帧的大小通常相等,且与系统用于从
存储设备中提取信息的块大小相等 4. 程序中内存中不必是连续的
4、并行系统(Parallel systems) • 同一个计算机中安装多个CPU • 任务不再是串行处理
5、分布式系统(Distributed systems) • 随着网络发展而出现的 • 程序在一台计算机上运行一部分
6、实时系统(Real-time systems) • 要求在特定时间内完成任务 • 通常用于实事监控系统 • 通常用于满足特殊需求
进程同步
▪ 资源被多个进程同时使用,可能有2种有问 题的状态:死锁和饿死。
1. 死锁(deadlock):
计算机操作系统(徐甲同版)第7章
第7章 Linux操作系统简介
多年以来,BSD版本的UNIX一直在学术环境中占据主导 地位,但最终AT&T的UNIX System V版本则成为商业领域的 主宰。System V UNIX吸收了BSD大多数重要的优点,并且增 加了一些自己的优势。然而,BSD的进一步改进由外界开发者 延续下来,到今天还在继续进行。正在进行的UNIX系列开发 中有几个独立的版本是直接起源于BSD 4.4。
第7章 Linux操作系统简介
(2) 它的开发是基于一组优秀的概念。UNIX是一个简单却 非常优秀的模型。在Linux创建之前,UNIX已经有20年的发展 历史。Linux从UNIX的各个流派中不断吸取成功经验,模仿 UNIX的优点,抛弃UNIX的缺点,使Linux 成为了UNIX系列 中的佼佼者。
第7章 Linux操作系统简介
(5) 速度(Speed)。速度几乎是最重要的衡量标准,虽然其 等级比健壮性、安全性和(有些时候的)兼容性的等级要低,然 而它却是代码最直观的几个方面之一。Linux内核代码经过了 彻底的优化,而最经常使用的部分(例如调度程序)则是优化工 作的重点。
第7章 Linux操作系统简介
第7章 Linux操作系统简介
(3) 它的开发过程是公开的。Linux最强大的生命力还在于 其公开的开发过程。每个人都可以自由获取内核源程序,每个 人都可以对源程序加以修改,而后他人也可以自由获取你修改 后的源程序。如果你发现了缺陷(bug),则可以对它进行修正。 如果你有什么最优化或者新的创意,则也可以直接在系统中增 加功能。当发现一个安全漏洞后,你可以通过编程来弥补这个 漏洞。由于你拥有直接访问源代码的能力,因此可以直接通过 阅读代码来寻找缺陷,或是效率不高的代码,或是安全漏洞, 以防患于未然。
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中断和陷入向量
中断入口地址+PSW=中断(陷入)向量
中断向量表——由所有中断向量和陷入向量构成的表。
分外中断和内中断两类: 外中断——由于外部设备事件所引起的中断。如磁盘中断、打印
中断等。 内中断——由于CPU内部事件引起的中断。如程序出错(非法指令、
地址越界)、电源故障等。 内中断(trap)也被译为“捕获”或“陷入”。 陷入是由于执行了现行指令引起的;而中断是由于系统中某事件
引起的,该事件与先行指令无关。
6
7.2.1 UNIX简单命令
2.文件操作命令
1)cat——显示文件内容。 例如:$cat ——依次显示两个文件内容。$
是提示符(下同)。 2)cp——复制文件命令。 例如:$cp source target 3)mv——文件更名 例如:$mv oldname newname 4)rm——撤消(删除)文件 例如:$rm 5)file——确定文件的类型。
计算机操作系统
第7章 操作系统接口
2020/12/09
1
第七章 操作系统接口
OS接口:
命令方式(键盘命令) 最终用户接口 图标、窗口方式(GUI) 系统调用方式(程序接口)
7.1 联机命令接口
7.1.1 联机命令的类型 ①系统访问类;②磁盘操作类;③文件操作类; ④目录操作类;⑤通信类;⑥其他命令。 1.系统访问类 如注册命令Login等。
获得和设置进程属性的系统调用:进程标识符、 进程优先级、最大执行时间等
等待某事件出现的系统调用
2.文件操纵类系统调用
创建和删除文件
打开和关闭文件
读和写文件
3.进程通信类系统调用
如: open connection和accept connection ; send message和receive
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信息学院计算机系
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7.2.3 通信命令
1.信箱通信命令mail 2.对话通信命令write 3.允许或拒绝接收消息命令mesg
7.2.4 后台命令
把一个任务转入后台执行时,只需在后台命令 末尾加上字符“&”
对于所有在后台运行的命令的标准输入,都必 须加以重定向。
Ctrl+Q、Break、Delete等。
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4
7.1.3 命令解释程序
其工作流程如 图7-1所示。
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5
7.2 Shell命令语言
UNIX的Shell是操作系统的最外层,也称外壳。 它可以作为命令语言,为用户提供使用操作系统
运行在不同的系统状态 通过软中断进入 返回问题——返回时,CPU可能被别的进程抢占。 嵌套调用——在一个系统调用执行期间,可以利用
系统调用命令去调用另一个系统调用。
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7.3.2 系统调用的类型
1.进程控制类系统调用
创建和终止进程的系统调用
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2
7.1 联机命令接口
2.磁盘操作命令
如Format、Diskcopy、Diskcomp、Backup等
3.文件操作命令
如type、copy、comp、rename、erase(del)等。
4.目录操作命令
如mkdir、dir、rmdir、tree、cd等。
从文件file1提取数据,而把a.out执行的结果 输出到文件file0中。
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7.2.2 重定向与管道命令
2.管道命令
用符号“|”来连接两条命令,使前一条命令 的输出作为后一条命令的输入。
格式:$command1|command2 例如:$cat
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7.3 系统调用
7.3.1 系统调用的基本概念
在OS的核心中,都设置了一组用于实现各种系 统功能的子程序(过程或函数),并将它们提 供给用户应用程序调用。
系统调用本质上是应用程序请求OS内核完成某 项功能时的一种过程调用。
它与一般的过程调用的区别:
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3.目录操作命令
1)mkdir(简称md)——建立子目录 2)rmdir(简称rd)——撤消子目录(空的) 3)cd——改变当前目录 4)chmod——改变对文件的存取方式
4.系统询问命令
1)date——访问当前日期和时间 2)who——询问当前用户 3)pwd——显示当前目录路径名
message ; close connection
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7.3.3 系统调用的实现
1.中断和陷入硬件机构
什么是中断与陷入
中断——当系统发生某事件时,CPU暂停正在执行的程序,在保留 现场后自动地转去执行该事件的处理程序,执行完后再返回原程 序的断点处继续执行。
5.其他命令
如输入输出重定向命令、管道命令、过滤命令、批命令 等。
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7.1.2 键盘终端处理程序
具有下述几方面功能:
接收用户从终端上输入的字符; 字符缓冲,用于暂存接收的字符; 回送显示; 屏幕编辑:删除一行、插入键、移动光标
键等。 特殊字符的处理。Ctrl+C、Ctrl+S、
7.2.2 重定向与管道命令
1.重定向命令
使用“>”、“<”和“>>”。 例如:$cat file1>file2——输出重定向 例如:$we——表示对标准输入中的行中的字
和字符进行计数 $we<file3——表示把从文件file3中的行中的
字和字符进行计数 $cat file4>>file2——内容接在file2的尾部 $a.out<file1>file0——在执行文件a.out时,
的接口。Shell也是一种程序设计语言,用户可以 用多条Shell命令构成一个文件(程序),或称为 shell过程。
7.2.1 简单命令
UNIX规定命令用小写字母构成,但仅前8个字 符有效。
1.进入与退出系统
login——进入系统;logout——退出系统
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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中断入口地址+PSW=中断(陷入)向量
中断向量表——由所有中断向量和陷入向量构成的表。
分外中断和内中断两类: 外中断——由于外部设备事件所引起的中断。如磁盘中断、打印
中断等。 内中断——由于CPU内部事件引起的中断。如程序出错(非法指令、
地址越界)、电源故障等。 内中断(trap)也被译为“捕获”或“陷入”。 陷入是由于执行了现行指令引起的;而中断是由于系统中某事件
引起的,该事件与先行指令无关。
6
7.2.1 UNIX简单命令
2.文件操作命令
1)cat——显示文件内容。 例如:$cat ——依次显示两个文件内容。$
是提示符(下同)。 2)cp——复制文件命令。 例如:$cp source target 3)mv——文件更名 例如:$mv oldname newname 4)rm——撤消(删除)文件 例如:$rm 5)file——确定文件的类型。
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第七章 操作系统接口
OS接口:
命令方式(键盘命令) 最终用户接口 图标、窗口方式(GUI) 系统调用方式(程序接口)
7.1 联机命令接口
7.1.1 联机命令的类型 ①系统访问类;②磁盘操作类;③文件操作类; ④目录操作类;⑤通信类;⑥其他命令。 1.系统访问类 如注册命令Login等。
获得和设置进程属性的系统调用:进程标识符、 进程优先级、最大执行时间等
等待某事件出现的系统调用
2.文件操纵类系统调用
创建和删除文件
打开和关闭文件
读和写文件
3.进程通信类系统调用
如: open connection和accept connection ; send message和receive
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7.2.3 通信命令
1.信箱通信命令mail 2.对话通信命令write 3.允许或拒绝接收消息命令mesg
7.2.4 后台命令
把一个任务转入后台执行时,只需在后台命令 末尾加上字符“&”
对于所有在后台运行的命令的标准输入,都必 须加以重定向。
Ctrl+Q、Break、Delete等。
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7.1.3 命令解释程序
其工作流程如 图7-1所示。
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7.2 Shell命令语言
UNIX的Shell是操作系统的最外层,也称外壳。 它可以作为命令语言,为用户提供使用操作系统
运行在不同的系统状态 通过软中断进入 返回问题——返回时,CPU可能被别的进程抢占。 嵌套调用——在一个系统调用执行期间,可以利用
系统调用命令去调用另一个系统调用。
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7.3.2 系统调用的类型
1.进程控制类系统调用
创建和终止进程的系统调用
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7.1 联机命令接口
2.磁盘操作命令
如Format、Diskcopy、Diskcomp、Backup等
3.文件操作命令
如type、copy、comp、rename、erase(del)等。
4.目录操作命令
如mkdir、dir、rmdir、tree、cd等。
从文件file1提取数据,而把a.out执行的结果 输出到文件file0中。
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7.2.2 重定向与管道命令
2.管道命令
用符号“|”来连接两条命令,使前一条命令 的输出作为后一条命令的输入。
格式:$command1|command2 例如:$cat
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7.3 系统调用
7.3.1 系统调用的基本概念
在OS的核心中,都设置了一组用于实现各种系 统功能的子程序(过程或函数),并将它们提 供给用户应用程序调用。
系统调用本质上是应用程序请求OS内核完成某 项功能时的一种过程调用。
它与一般的过程调用的区别:
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3.目录操作命令
1)mkdir(简称md)——建立子目录 2)rmdir(简称rd)——撤消子目录(空的) 3)cd——改变当前目录 4)chmod——改变对文件的存取方式
4.系统询问命令
1)date——访问当前日期和时间 2)who——询问当前用户 3)pwd——显示当前目录路径名
message ; close connection
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7.3.3 系统调用的实现
1.中断和陷入硬件机构
什么是中断与陷入
中断——当系统发生某事件时,CPU暂停正在执行的程序,在保留 现场后自动地转去执行该事件的处理程序,执行完后再返回原程 序的断点处继续执行。
5.其他命令
如输入输出重定向命令、管道命令、过滤命令、批命令 等。
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7.1.2 键盘终端处理程序
具有下述几方面功能:
接收用户从终端上输入的字符; 字符缓冲,用于暂存接收的字符; 回送显示; 屏幕编辑:删除一行、插入键、移动光标
键等。 特殊字符的处理。Ctrl+C、Ctrl+S、
7.2.2 重定向与管道命令
1.重定向命令
使用“>”、“<”和“>>”。 例如:$cat file1>file2——输出重定向 例如:$we——表示对标准输入中的行中的字
和字符进行计数 $we<file3——表示把从文件file3中的行中的
字和字符进行计数 $cat file4>>file2——内容接在file2的尾部 $a.out<file1>file0——在执行文件a.out时,
的接口。Shell也是一种程序设计语言,用户可以 用多条Shell命令构成一个文件(程序),或称为 shell过程。
7.2.1 简单命令
UNIX规定命令用小写字母构成,但仅前8个字 符有效。
1.进入与退出系统
login——进入系统;logout——退出系统
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