1.5 操作系统的用户接口

操作系 统设计 操作系统 者提供 （核心态）
SUB Proc 用户空间 … 用户或 SUB END （2）被调用代码的位置不同 编译系 （3）转移目标程序提供者不同 统提供
二、Linux程序接口实验
1、熟悉Linux C语言编辑程序gedit 2、熟悉Linux C语言编译连接程序gcc 3、熟悉Linux系统调用函数用法 4、熟悉Linux程序运行方法
操作系统
申丰山 课件资源共享地址： http://blog.sina.com.cn/u/5087162608
1.5 操作系统的用户接口
主要内容： 一、程序接口 二、Linux程序接口实验 三、操作接口 四、Linux操作接口实验
一、程序接口（1）
1、程序接口概念 程序接口又称为应用编程接口API （Application Programming Interface），供程 序员在编制程序时以程序语句或指令的形式 调用操作系统的服务和功能。 程序接口由一组系统调用（S百度文库stem Call）组成， 系统调用是操作系统的组成部分，用于管理 和控制系统中软硬件资源的共享使用。
三、操作接口（1）
1、操作接口的定义 操作接口又称作业级接口，是操作系统为用 户提供的操作控制计算机工作和提供服务手 段的集合。 操作接口与程序接口的重要区别 操作接口是非编译即可使用的； 程序接口需要经过编译方可使用；
三、操作接口（2）
2、操作接口的类型 （1）操作控制命令 操作控制命令由一组命令及命令解释程序组 成，也称为命令接口或联机用户接口。 命令的格式：动宾结构 命令动词 命令宾语参数以及执行方式参数
操作控制命令的执行过程 三、操作接口（3）
用户 操作系统 命令 内部命令处理过程1 内部命令处理过程2 内部命令处理过程k 命令解释程序 外存 命令解释程序 操作系统附带程序1 操作系统附带程序2 操作系统附带程序n 用户程序1 用户程序2 用户程序m
三、操作接口（4）
（2）批处理系统提供的作业控制语言 作业控制语言（JCL）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， 也称为脱机用户接口。脱机用户可通过作业 控制语言对作业进行脱机控制。

7、系统调用与过程(函数) 调用的区别 （1）转移目标程序定位方式不同 一、程序接口（8）
中断 机构
（4）调 用的实 现不同
跳转 指令
用户程序 功能号 （用户态） MOV AH,2 系统调用 INT 21H 2号系统 CALL SUB 转移地址 功能调用 JMP S1 处理程序 … 过程调用 S1:语句 内核空间
三、操作接口（7）
（4）新型用户界面等实现手段 虚拟现实接口、多感知通道用户接口、自然 化用户接口、智能化用户接口技术的成熟将 为操作系统应用带来更大的方便。
四、Linux操作接口实验
• 熟悉Linux文件及目录常用操作命令 • 如：pwd、ls、mkdir、cd、cp、cat、rm等
联机与脱机作业控制的区别 联机作业控制 命令3 命令2 命令1 用户 计算机
三、操作接口（ 5） 脱机作业控制
用户 命令1 作业控 命令2 制语言 命令3 程序 数据
作业
操作员 计算机
三、操作接口（6）
（3）图形用户界面 图形用户界面（ GUI）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 条完成对他们的作业的各种控制和操作。 如Windows资源管理器及Linux图形桌面。
6、系统调用处理过程 一、程序接口（ 7）
用户进程 MOV AH,1 INT 21H
系统调用 功能号 CPU从用 户态切换 为核心态
操作系统
中断向量表 0 1
A0 A1
n-1 A(n-1) 访管中 断返回 系统调用指 令(访管指令)
处理器现场 保护，查找 中断向量， 执行系统调 用处理程序
系统调用处理程序0 系统调用处理程序1 系统调用处理程序(n-1)
一、程序接口（5）
UNIX/Linux和Windows的部分系统调用
类别 进程控制 文件管理 文件管理 内存管理 UNIX/Linux fork/exit creat/open Windows CreateProcess/ExitProcess CreateFile 功能 创建/中止一个进程 创建/打开文件
一、程序接口（2）
2、系统调用的概念 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。 系统调用采用汇编语言或C语言来实现。
一、程序接口（3）
操作系统的系统调用 操作系统 其它部分 系统调用1 系统调用2 系统调用3 系统调用m
进程创建 进程执行 3、系统调用的分类 一、程序接口（4） 进程终止
进程装入 进程撤销 进程属性的 获取和设置 内存释放
硬件资源 CPU 内存 输入设备 输出设备 外存
进程和作 业管理 内存管理 设备管理 文件管理 信息维护 通信
内存申请 设备申请
输入/输出 释放 重定向 设备属性的 获取和设置 文件建立 读写 关闭 打开 删除 文件属性的 日期、时间及 获取和设置 系统数据的获 连接 断开 取和设置 接受 通信连 信息发送 接建立
read/write/close ReadFile/WriteFile/CloseHandle 读/写/关闭文件 malloc/free GlobalAlloc/GlobalFree 分配/释放内存空间
一、程序接口（6）
4、陷入或异常处理机制的概念 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。 5、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）。