第7章操作系统接口(系统调用部分)资料

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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

操作系统复习资料大全——考试必备

操作系统学习指导书操作系统课程组信息工程学院计算机系第1章操作系统引论知识点总结1、什么是操作系统操作系统：是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

1) OS是什么：是系统软件（一整套程序组成，如UNIX由上千个模块组成）2) 管什么：控制和管理系统资源（记录和调度）2、操作系统的主要功能操作系统的功能：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理和用户接口管理。

1) 存储器管理：内存分配，地址映射，内存保护和内存扩充2) 处理机管理：作业和进程调度，进程控制和进程通信3) 设备管理：缓冲区管理，设备分配，设备驱动和设备无关性4) 文件管理：文件存储空间的管理，文件操作的一般管理，目录管理，文件的读写管理和存取控制5) 用户接口：命令界面/图形界面和系统调用接口3、操作系统的地位操作系统是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。

它是整个系统的控制管理中心，既管硬件，又管软件，它为其它软件提供运行环境。

4、操作系统的基本特征操作系统基本特征：并发，共享和异步性。

1) 并发：并发性是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。

2) 共享：共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。

3) 异步性：每个程序什么时候执行，向前推进速度快慢，是由执行的现场所决定。

但同一程序在相同的初始数据下，无论何时运行都应获得同样的结果。

5、操作系统的主要类型多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络系统和分布式系统1) 多道批处理系统(1) 批处理系统的特点：多道、成批(2) 批处理系统的优点：资源利用率高、系统吞吐量大(3) 批处理系统的缺点：等待时间长、没有交互能力2) 分时系统(1) 分时：指若干并发程序对CPU时间的共享。

它是通过系统软件实现的。

共享的时间单位称为时间片。

(2) 分时系统的特征：同时性：若干用户可同时上机使用计算机系统交互性：用户能方便地与系统进行人--机对话独立性：系统中各用户可以彼此独立地操作，互不干扰或破坏及时性：用户能在很短时间内得到系统的响应(3) 优点主要是：响应快，界面友好多用户，便于普及便于资源共享3) 实时系统(1) 实时系统：响应时间很快，可以在毫秒甚至微秒级立即处理(2) 典型应用形式：过程控制系统、信息查询系统、事务处理系统(3) 与分时系统的主要区别：4) 个人机系统(1) 单用户操作系统单用户操作系统特征：个人使用：整个系统由一个人操纵，使用方便。

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。

操作系统第七章文件管理

（2）存取控制信息类
存取权限
（3）使用信息类
文件的建立日期和时间等。
2．索引结点
（1）索引结点的引入

文件描述信息单独形成一个称为索引结点的数据结构，简称为i结点。在文件目录中的每个目录项，仅由文件名和指向该文件所对应的i结点的指针所构成。

2．索引结点
（2）磁盘索引结点包括以下内容：
7.3.3 树形结构目录（多级目录结构）
（2）路径名
从树的根（即主目录）开始，把全部目录文件名与数据文件名，依次地用“/”连接起来，即构成该数据文件的路径名（path name）。系统中的每一个文件都有惟一的路径名。
（3）当前目录
为每个进程设置一个“当前目录”，又称为“工
作目录”进程对各文件的访问都相对于“当前目录”而进行。
7.2.4 索引文件

对于定长记录，可方便地实现直接存取。对于变长记录就较难实现直接存取，为了解决这一问题，为变长记录文件建立一张索引表，索引表是按键排序的，可以方便地实现直接存取。
7.2.5 索引顺序文件

索引顺序文件 : 将顺序文件中的所有记录分为若干个组, 为顺序文件建立一张索引表，在索引表中为每组中的第一个记录建立一个索引项，其中含有该记录的键值和指向该记录的指针。
1．线性检索法

线性检索法又称为顺序检索法。
①在单级目录中，利用用户提供的文件名，用顺序查找法直接从文件目录中找到指名文件的目录项。 ②在树型目录中，用户提供的文件名是由多个文件分量名组成的路径名，此时须对多级目录进行查找。
1．线性检索法
假定用户给定的文件路径名是/usr/ast/mbox，则查找 /usr/ast/mbox文件的过程如图7-12 所示

第7章操作系统接口

第七章操作系统接口 7.3.1 系统调用的基本概念
函数的集合就是Windows操作系统提供给应用程序编程的接口（Application Programming Interface），简称Windows API或Win32 API（注：某些Win32 API，如管理Windows线程的API等，它们并没有操纵内核对象，因此不是系统调用。本实验只讨论API的使用，不再做进一步区分）。所有在 Win32平台上运行的应用程序都可以调用这些函数。
第七章操作系统接口 2. 对话框的组成 1) 标题栏 2) 输入框 3) 按钮 (1)命令按钮。 (2) 选择按钮。 (3) 滑块式按钮。 (4) 数字式增减按钮。
第七章操作系统接口
(a) “另存为”对话框图 7 -11 对话框
第七章操作系统接口
(b) “格式化”对话框
图 7 -11 对话框
命令解释程序是用户和系统内核之间的接口程序。
Command程序是一个命令语言解释器，它拥有自己内建
的命令集，用户或其他应用程序都可通过对Command程序的
调用完成与系统内核的交互。我们可以把系统内核想象成一个球体的中心，Command命令解释程序就是包围内核的外壳。
第七章操作系统接口 7.1.3 命令解释程序
第七章操作系统接口
图7-10 “我的电脑”窗口的组成
第七章操作系统接口 2. 窗口的性质 (1) 窗口的状态。 (2) 窗口的改变
第七章操作系统接口 7.5.4 对话框 1. 对话框的用途对话框的主要用途是实现人—机对话，即系统可通过对话框提示用户输入与任务有关的信息，比如提示用户输入要打开文件的名字、其所在目录、所在驱动器及文件类型等信息；或者对于对象的属性、窗口等的环境设置的改变等，比如设置文件的属性、设置显示器的颜色和分辨率、设置桌面的显示效果七章操作系统接口三、系统调用的处理步骤 MS-DOS——INT 21

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

操作系统第七章参考答案

第七章参考答案1、操作系统为用户提供的接口有：作业级接口与程序级接口。

作业级接口：操作系统为用户对作业运行全过程控制提供的功能(1) 联机接口（交互式）(2) 脱机接口程序级接口：系统为用户在程序一级提供有关服务而设置，由一组系统调用命令组成•负责管理和控制运行的程序•并在这些程序与系统控制的资源和提供的服务间实现交互作用•用汇编语言：在程序中直接用系统调用命令•用高级语言：可在编程时使用过程调用语句2、接口包括3部分：一组联机命令，终端处理程序，命令解释程序3、联机命令通常有以下几类：（1）系统访问类，包括Login、Password等命令；（2）磁盘操作类，包括Format，Diskcopy，Diskcomp，Bakeup等命令；（3）文件操作类，包括Type、Copy、Comp、Rename、Del等命令；（4）目录操作类，包括Mkdir、dir、rmdir、tree、chdir等命令；（5）通信类；（6）其它命令（见书P222-223）。

4、I/O重定向—用于I/O操作的设备可以更换（即重定向）而不必改变应用程序。

例如：我们正在调试一个应用程序，可将程序的所有输出送到屏幕；而程序调试后，如果需要将程序的结果进行打印，此时需要将I/O重定向的数据结构—逻辑设备表中的显示终端改为打印机，而不修改程序。

I/O重定向具有很大的使用价值，现已经被广泛应用在各种OS 中。

（在UNIX与DOS中有具体的实现形式，可见P230）。

5、就是把第一个命令的输出作为第二个命令的输入；类似地，又把第二个命令的输出作为第三个命令的输入；这样，就由两条已上的命令形成一条管道。

在DOS与UNIX中用“|”作为管道符号。

其格式为 command1| command2| command3|…. commandn 6、见书P22311、COPY命令13、系统调用方式与程序中一般的调用方式的相同点：（1）改变指令流程；（2）重复执行和公用；（3）改变指令流程后需要返回原处系统调用方式与程序中一般的调用方式的不同点：（1）运行在不同的系统状态：一般过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同状态（核心态或用户态）；系统调用：调用程序在用户态，被调用程序在系统态。

《操作系统》第7章 NT内核Windows操作系统

⑷NT是32位的多任务操作系统,克服了DOS的 NT是32位的多任务操作系统,克服了DOS的 640KB的瓶颈限制.支持对称多CPU,支持多线 640KB的瓶颈限制.支持对称多CPU,支持多线程. ⑸NT内核WINDOWS操作系统支持多重文件系统 NT内核WINDOWS操作系统支持多重文件系统与异步I/O以及采用面向对象的软件开发技术. 与异步I/O以及采用面向对象的软件开发技术. 多重文件系统包括:MS-DOS的FAT16/32, 多重文件系统包括:MS-DOS的FAT16/32,OS/2 的高性能文件系统HPFS,CDFS,NTFS. 的高性能文件系统HPFS,CDFS,NTFS.NTFS 支持大容量外存. ⑹ NT内核WINDOWS操作系统内置网络功能, NT内核WINDOWS操作系统内置网络功能, 支持分布式计算和互操作性.NT内核WINDOWS 支持分布式计算和互操作性.NT内核WINDOWS 操作系统采用先进的操作系统结构,客户/ 操作系统采用先进的操作系统结构,客户/服务器模式,微内核结构,对象模型等. ⑺安全可靠,安全性达到美国政府C2级安全标准. ⑺安全可靠,安全性达到美国政府C2级安全标准.
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
江西师大精品课程课件－操作系统
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。
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江西师大精品课程课件－操作系统
第七章UNIX系统第7页
7.1.1 UNIX系统的发展

操作系统教学大纲

《操作系统》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：《操作系统》总学时与学分：72学时 4学分课程性质：专业必修课授课对象：计算机科学与技术专业二、课程教学目标与任务操作系统原理是一门专业基础课程，是涉及考研等进一步进修的重要课程，是计算机体系中必不可少的组成部分。

本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，理解操作系统的基本概念和主要功能，掌握操作系统的使用和一般的管理方法，从而为学生以后的学习和工作打下基础。

三、学时安排课程内容与学时分配表章节内容学时第一章操作系统引论5第二章进程管理12第三章处理机调度与死锁12第四章存储管理12第五章设备管理10第六章文件管理8第七章操作系统接口4第八章网络操作系统3第九章系统安全性3第十章UNIX操作系统3四、课程教学内容与基本要求第一章操作系统引论教学目标：通过本章的学习，使学生掌握操作系统的概念，操作系统的作用和发展过程，知道操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对计算机系统的首次扩充，是现代计算机系统必须配置的软件。

基本要求：掌握操作系统的目标和作用、发展过程、基本特征及主要功能；了解操作系统的结构设计本章重点：操作系统的概念、作用，操作系统的基本特征以及操作系统的主要功能。

本章难点：操作系统基本特征的理解，操作系统主要功能的体现。

教学方法：讲授与演示相结合1．操作系统的目标和作用：操作系统的目标、作用、推动操作系统发展的主要动力。

2. 操作系统的发展过程：无操作系统的计算机系统、批处理系统、分时系统、实时系统、微机操作系统的发展。

3．操作系统的基本特征：并发性和共享性、虚拟和异步性。

4. 操作系统的主要功能：处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能。

5. OS结构设计。

第二章进程管理教学目标：通过本章的学习使学生了解在现代的操作系统中程序并不能独立运行，作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。

操作系统所具有的四大特征也都是基于进程而形成的，并可以从进程的观点来研究操作系统。

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。

课后练习题(问答题)

第一章操作系统引论1、设计现代 OS 的主要目标是什么？2、OS 的作用可表现在哪几个方面？3、试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么。

4、何谓脱机 I/O 和联机 I/O ？5、实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？6、为什么要引入实时操作系统？7、试在交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。

8、OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？9、处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？10、内存管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？11、设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？12、文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？13、是什么原因使操作系统具有异步性特征？14、何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？第二章进程管理1 程序并发执行，为什么会失去封闭性和可再现性？2 试画出下面四条语句的前趋图：S 1 ： a ： =x+y ；S 2 ： b ： =z+1 ；S 3 ： c ： =a-b ；S 4 ： w ： =c+1 ；3 为什么程序并发执行会产生间断性特征？4 在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响？5 试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。

6 试说明 PCB 的作用，为什么说 PCB 是进程存在的惟一标志？7 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

8 在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？9 试说明引起进程创建 / 撤消的主要事件。

10 在创建 / 撤消一个进程时所要完成的主要工作是什么？11 试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么？12 进程在运行时，存在哪两种形式的制约？并举例说明之。

13 同步机构应遵循哪些基本准则？为什么？14 如何利用信号量机制来实现多个进程对临界资源的互斥访问？并举例说明之。

15 在生产者 - 消费者问题中，如果缺少了 signal(full) 或 signal(empty) ，对执行结果将会有何影响？16 试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法。

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。

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

操作系统原理-第七章设备管理知识点及习题

第7章设备管理7.1 例题解析例7.2.1 何谓虚拟设备？请说明SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的。

解本题的考核要点是虚拟设备的实现方法。

虚拟设备是指利用软件方法，比如SPOOLing系统，把独享设备分割为若干台逻辑上的独占的设备，使用户感受到系统有出若干独占设备在运行。

当然，系统中至少一台拥有物理设备，这是虚拟设备技术的基础。

SPOOLing系统又称“假脱机I/O系统”，其中心思想是，让共享的、高速的、大容量外存储器（比如，磁盘）来模拟若干台独占设备，使系统中的一台或少数几台独占设备变成多台可并行使用的虚拟设备。

SPOOLing系统主要管理外存上的输入井和输出井，以及内存中的输入缓冲区和输出缓冲区。

其管理进程主要有输入和输出进程，负责将输入数据装入到输入井，或者将输出井的数据送出。

它的特点是：提高了I/O操作的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能。

例7.2.2有关设备管理要领的下列叙述中，( )是不正确的。

A．通道是处理输入、输出的软件B．所有外围设备都由系统统一来管理C．来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D．编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E．由用户给出的设备编号是设备的绝对号解本题的考核要点是设备管理的基本概念。

(1)通道是计算机上配置的一种专门用于输入输出的设备，是硬件的组成部分。

因此A是错误的。

(2)目前常见I/O系统其外部设备的驱动和输入输出都由系统统一管理。

因此B是对的。

(3)设备管理模块中的底层软件中配有专门处理设备中断的处理程序。

通道中断属于设备中断的一种。

因此C是对的。

(4)通道设备自身只配有一个简单的处理装置（CPU），并不配有存储器，它所运行的通道程序全部来自内存。

因此D是对的。

(5)系统在初启时为每台物理设备赋予一个绝对号，设备绝对号是相互独立的。

由用户给出的设备号只能是逻辑编号，由系统将逻辑号映射为绝对号。

因此E是错误的。

例7.2.3 在关于SPOOLING的叙述中，描述是不正确的。

操作系统(Linux操作系统基础)

操作系统第三版
Linux操作系统的用户接口操作系统的用户接口
1、shell简介
shell来解释并传给内核执行，并显示执行结果。 Linux系统命令分为内部命令和外部命令 Shell有多种不同的版本：Bourne Shell (sh)、C Shell (csh)、Korn Shell (ksh) 和GNU的Bourne Again Shell (bash)。bash是sh的增强版，完全向下兼容sh，并且增加了许多特性。它还吸取了csh和ksh 的优点，有灵活、强大的编程接口和友好的用户界面，是大多数Linux系统的默认Shell。bash产生的提示符是：普通用户为“$”，管理员（root）为“#”。 bash特点：
操作系统第三版
1、 Red Hat Linux 9.0的安装和卸载 ★通过CD-ROM安装Red Hat Linux 9.0 启动计算机后等待Boot:提示符。按〈Enter〉键进入图形界面安装过程：（1）语言选择→（2）键盘配置→（3）鼠标配置 → （4）选择安装还是升级→（5）安装类型→（6）磁盘分区设置：选择自动分区或手工分区→（7）自动分区：选择合适的选项，注意不要破坏现有分区，否则现有的系统将被破坏而无法启动！如果在上一步选择“手工分区”更要注意这一点→（8）为系统分区 →（9）引导装载程序配置→（10）网络配置→（11）防火墙配置→（12）语言支持的选择→（13）时区配置→（14）设置根口令→（15）选择软件包组 → （16）准备安装 →（17）安装软件包 →（18）创建引导盘 →（19）视频卡配置 →（20）X 配置─配置显示器和定制配置→（21）安装完成
操作系统第三版
shell指外壳，它提供了用户和操作系统之间的交互接口。用户在命令行输入的命令和Shell脚本程序都由

UNIX操作系统课后习题答案

第1章 UNIX操作系统概述1、什么是操作系统，列出你知道的操作系统？2、操作系统的主要功能？3、什么是UNIX？4、UNIX版本的两大派系？5、操作系统的哪一部分直接与硬件交互？6、操作系统的哪一部分执行用户交换？A. ShellB. Kernel7、UNIX平台上最用的编辑器是？8、写出两种AIX的图形用户接口的名字？9、AIX只支持硬盘上的文件系统。

(T/F)10、Shell有哪些功能、UNIX上有哪些常见的Shell？第1章 UNIX操作系统概述1、操作系统（Operating System，简称OS）是控制和管理计算机系统内各种硬软件的平台，用户使用计算机的接口，为用户提供一个使用方便可扩展的工作环境。

常见的操作系统:DOS、Windows、Unix、Linux、Mac OS X、Vxworks2、操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。

主要功能包括：文件管理、进程与处理机管理、设备管理、存储管理、网络管理等，由操作系统内核实现3、分狭义和广义的概念狭义的概念•UNIX仅指操作系统内核（Kernel）•内核负责控制并管理计算机资源•多个用户可访问•负责进程的创建、控制、调度，为进程分配内存和外设•提供文件系统的管理功能广义的概念•UNIX不仅指系统内核，它是一个应用环境和程序设计环境，提供了丰富的软件开发工具，包括编辑器、编译程序、调试工具、数据库等等•为应用程序开发者开发的操作系统•提供硬件可移植性,设备独立的文件系统的操作系统•功能强大的多任务、多用户的操作系统4、1）贝尔实验室版本：第1-7版，System Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ UNIX System V Release 4.2 （SVR4.2）现今的AIX 、SCO UNIX等2）加州大学伯克利分校计算机系统研究小组（CSRG）的BSD UNIX（Berkeley Software Distributions）较有影响的版本4.3BSD 现今的 FreeBSD、Solaris等工作站上的UNIX 一般属于这一派系5、Kernel6、A7、VI8、AIXwindowsCommon Desktop Environment (CDE)9、F，AIX支持磁盘文件系统，光盘文件系统，网络文件系统mount –amount /etc/filesystems重启系统分别装载每个文件系统10、SHELL的功能执行用户命令、命令解释器、程序设计语言、进程控制、可定制、特性: 通配符，变量常见的SHELLBourne Shell：是贝尔实验室开发的Bourne Shell：BASH：是GNU的Bourne Again ShellBourne Shell：在大部分内容上与Bourne Shell兼容Bourne Shell：在BSD系统上开发的，语法类似于C语言第2章 UNIX基本操作命令1、登录UNIX系统时会以*号显示用户输入的密码。

第七章--操作系统接口

系统功能
系统功能系统调用命令调用系统子功能
返回返回
(a) 系统调用与返回
(b) 程序之间的嵌套调用
图 7-3 系统功能的调用
7.3.2 系统调用的类型 1. 进程控制类系统调用
(1)创建和终止进程的系统调用。 (2) 获得和设置进程属性的系统调用。 (3) 等待某事件出现的系统调用。
2. 文件操纵类系统调用
2. 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 (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。
7.4 UNIX系统调用系统调用
7.4.1 UNIX系统调用的类型 1. 进程控制
(1) 创建进程(fork)。 (2) 终止进程(exit)。 (3) 等待子进程结束(wait)。 (4) 执行一个文件(exec)。 (5) 获得进程ID。 (6) 获得用户ID。 (7) 进程暂停(pause)。
(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
4. 目录操作命令 (1) 建立子目录命令mkdir。用于建立指定名字的新目录。 (2) 显示目录命令dir。显示指定磁盘中的目录项。 (3) 删除子目录命令rmdir。该命令用于删除指定的子目录文件，但不能删除普通文件，而且，一次只能删除一个空目录(其中仅含“.”和“..”两个文件)，不能删除根及当前目录。 (4) 显示目录结构命令tree。该命令用于显示指定盘上的所有目录路径及其层次关系。 (5) 改变当前目录命令chdir。该命令用于将当前目录改变为由路径名参数给定的目录。用“..”作参数时，表示应返回到上一级目录下。