第七章 操作系统接口 第七章 操作系统接口 7.1 联机用户接口 7.2 Shell命令语言 7.3 系统调用 7.4 UNIX系统调用 7.5 图形用户接口 第七章 操作系统接口 7.1 联机用户接口 7.1.1 联机用户接口 联机用户接口，也称为联机命令接口。不同操作系统的 联机命令接口有所不同，这不仅指命令的种类、数量及功能 方面，也可能体现在命令的形式、用法等方面。不同的用法 和形式构成了不同的用户界面，可分成以下两种： (1) 字符显示式用户界面； (2) 图形化用户界面。 第七章 操作系统接口 1命令行方式 该方式是指以行为单位输入和显示不同的命令。每行长 度一般不超过256个字符，命令的结束通常以回车符为标记。 命令的执行是串行、间断的，后一个命令的输入一般需等到 前一个命令执行结束，如用户键入的一条命令处理完成后， 系统发出新的命令输入提示符，用户才可以继续输入下一条 命令。 第七章 操作系统接口 也有许多操作系统提供了命令的并行执行方式，例如一 条命令的执行需要耗费较长时间，并且用户也不急需其结果 时(即两条命令执行是不相关的)，则可以在一个命令的结尾 输入特定的标记，将该命令作为后台命令处理，用户接着即 可继续输入下一条命令，系统便可对两条命令进行并行处 理。一般而言，对新用户来说，命令行方式十分繁琐，难以 记忆，但对有经验的用户而言，命令行方式用起来快捷便 当、十分灵活，所以，至今许多操作员仍常使用这种命令方 式。 简单命令的一般形式为： Command arg1 arg2 argn 其中，Command 是命令名，又称命令动词，其余为该命令所 带的执行参数，有些命令可以没有参数。 第七章 操作系统接口 2批命令方式 在操作命令的实际使用过程中，经常遇到需要对多条命 令的连续使用，或若干条命令的重复使用，或对不同命令进 行选择性使用的情况。如果用户每次都采用命令行方式，将 命令一条条由键盘输入，既浪费时间，又容易出错。因此， 操作系统都支持一种称为批命令的特别命令方式，允许用户 预先把一系列命令组织在一种称为批命令文件的文件中，一 次建立，多次执行。使用这种方式可减少用户输入命令的次 数，既节省了时间和减少了出错概率，又方便了用户。通常 批命令文件都有特殊的文件扩展名，如MS-DOS系统的 .BAT 文件。 第七章 操作系统接口 同时，操作系统还提供了一套控制子命令，增强对命令 文件使用的支持。用户可以使用这些子命令和形式参数书写 批命令文件，使得这样的批命令文件可以执行不同的命令序 列，从而增强了命令接口的处理能力。如UNIX 和Linux 中 的Shell不仅是一种交互型命令解释程序，也是一种命令级程 序设计语言解释系统，它允许用户使用Shell 简单命令、位 置参数和控制流语句编制带形式参数的批命令文件，称做 Shell 文件或Shell 过程，Shell 可以自动解释和执行该文件或 过程中的命令。 第七章 操作系统接口 7.1.2 联机命令的类型 为了能向用户提供多方面的服务，通常，OS都向用户提 供了几十条甚至上百条的联机命令。根据这些命令所完成功 能的不同，可把它们分成以下几类: 系统访问类； 磁盘 操作类； 文件操作类； 目录操作类； 通信类； 其 他命令。现分述如下。 第七章 操作系统接口 1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。然而 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，即注册命令Login。用户在每次开始使用 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，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，每当用户在接通其所用 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： 第七章 操作系统接口 Login: /提示用户键入自己的注册名 当用户键入正确的注册名，并按下回车键后，屏幕上又会出 现: Password: /提示用户键入自己的口令 用户在键入口令时，系统将关闭掉回送显示，以使口令 不在屏幕上显示出来。如果键入的口令正确而使注册成功时 ，屏幕上会立即出现系统提示符(所用符号随系统而异)，表 示用户可以开始键入命令。如果用户多次(通常不超过三次) 键入的注册名或口令都有错，系统将解除与用户的联接。 第七章 操作系统接口 2磁盘操作命令 在微机操作系统中，通常都提供了若干条磁盘操作命 令。 (1) 磁盘格式化命令Format。它被用于对指定驱动器上的 软盘进行格式化。每张新盘在使用前都必须先格式化。其目 的是使磁盘记录格式能为操作系统所接受。可见，不同操作 系统将磁盘初始化后的格式各异。此外，在格式化过程中， 还将对有缺陷的磁道和扇区加保留记号，以防止将它分配给 数据文件。 第七章 操作系统接口 (2) 复制整个软盘命令Diskcopy。该命令用于复制整个 磁盘，另外它还有附加的格式化功能。如果目标盘片是尚未 格式化的，则该命令在执行时，首先将未格式化的软盘格式 化，然后再进行复制。 (3) 软盘比较命令Diskcomp。该命令用于将源盘与目标 盘的各磁道及各扇区中的数据逐一进行比较。 (4) 备份命令Backup。该命令用于把硬盘上的文件复制到 软盘上，而RESTORE命令则完成相反的操作。 第七章 操作系统接口 3文件操作命令 每个操作系统都提供了一组文件操作命令。在微机OS中 的文件操作命令有下述几种： (1) 显示文件命令type：用于将指定文件内容显示在屏 幕上。 (2) 拷贝文件命令copy：用于实现文件的拷贝。 (3) 文件比较命令comp：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。 (4) 重新命名命令Rename：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。 (5) 删除文件命令erase：用于删除一个或一组文件，当 参数路径名为*.BAK时，表示删除指定目录下的所有其扩展 名为 .Bak的文件。 第七章 操作系统接口 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：用于显示指定磁盘中的目录项。 (3) 删除子目录命令rmdir：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：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：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。 第七章 操作系统接口 5其它命令 (1) 输入输出重定向命令。在有的OS中定义了两个标准 I/O设备。通常，命令的输入取自标准输入设备，即键盘；而 命令的输出通常是送往标准输出设备，即显示终端。如果在 命令中设置输出重定向“”符，其后接文件名或设备名，表示 将命令的输出改向，送到指定文件或设备上。类似地，若在 命令中设置输入重定向“file2 时，表示把文件file1的内容打印输出到文件file2上。同理， 对于命令 $ wc 第七章 操作系统接口 须指明的是，在做输出转向时，若上述的文件file2并 不存在，则先创建它；若已存在，则认为它是空白的，执行 上述输出转向命令时，是用命令的输出数据去重写该文件； 如果文件file2事先已有内容，则命令执行结果将用文件 file1的内容去更新文件file2的原有内容。现在，如果又要 求把file4的内容附加到现有的文件file2的末尾，则应使用 另一个输出转向符“”，即此时应再用命令 $ cat file4file2 第七章 操作系统接口 便可在文件file2中，除了上次复制的file1内容外，后 面又附加了file4的内容。 当然，若想一次把两个文件file1和file4全部复制到file2中 ，则可用命令 $ cat file1 file4file2 此外，也可在一个命令行中，同时改变输入与输出。例如， 命令行 a.outfile0 表示在可执行文件a.out执行时，将从文件file1中提取数据， 而把a.out的执行结果数据输出到文件file0中。 第七章 操作系统接口 2管道命令 在有了上述的重定向思想后，为了进一步增强功能，人 们又进一步把这种思想加以扩充，用符号“|”来连接两条命 令，使其前一条命令的输出作为后一条命令的输入。即 $ command 1| command 2 例如，对于下述输入 cat file|wc 将使命令cat把文件file中的数据作为wc命令的计数用输入。 第七章 操作系统接口 从概念上说，系统执行上述输入时，将为管道建立一个 作为通信通道的pipe文件。这时，cat命令的输出既不出现在 终端(屏幕)上，也不存入某中间文件，而是由UNIX系统来“ 缓冲”第一条命令的输出，并作为第二条命令的输入。在用 管道线所连接的命令之间，实现单向、同步运行。其单向性 表现在: 只把管道线前面的命令的输出送入管道，而管道的 输出数据仅供管道线后面的命令去读取。管道的同步特性则 表现为：当一条管道满时，其前一条命令停止执行；而当管 道空时，则其后一条命令停止运行。除此两种情况外，用管 道所连接的两条命令“同时”运行。可见，利用管道功能，可 以流水线方式实现命令的流水线化，即在单一命令行下，同 时运行多条命令，以加速复杂任务的完成。 第七章 操作系统接口 7.2.3 通信命令 1信箱通信命令mail mail命令被作为在UNIX的各用户之间进行非交互式通信 的工具。mail采用信箱通信方式。发信者把要发送的消息写 成信件，“邮寄”到对方的信箱中。通常各用户的私有信箱采 用各自的注册名命名，即它是目录/usr/spool/mail中的一个文 件，而文件名又是用接收者的注册名来命名的。信箱中的信 件可以一直保留到被信箱所有者消除为止。 第七章 操作系统接口 因而，用mail进行通信时，不要求接收者利用终端与发 送者会话。亦即，在发信者发送信息时，虽然接收者已在系 统中注册过，但允许他此时没有使用系统；也可以是虽在使 用系统，但拒绝接收任何信息。mail命令在用于发信时，把 接收者的注册名当作参数打入后，便可在新行开始键入信件 正文，最后仍在一个新行上用“.”来结束信件或用“D”退出 mail程序(也可带选项，此处从略)。 第七章 操作系统接口 接收者也用mail命令读取信件，可使用可选项r、 q或p 等。其命令格式为 mail -r-q-p-file-F persons 由于信箱中可存放所接收的多个信件，这就存在一个选 取信件的问题。上述几个选项分别表示: 按先进先出顺序显示 各信件的内容；在输入中断字符(Del或Return)后，退出mail程 序而不改变信箱的内容；一次性地显示信箱全部内容而不带 询问；把指定文件当作信件来显示。在不使用-p选项时，表 示在显示完一个信件后，便出现“？”，以询问用户是否继续 显示下一条消息，或选读完最后一条消息后退出mail。 第七章 操作系统接口 2对话通信命令write 用这条命令可以使用户与当前在系统中的其他用户直接 进行联机通信。由于UNIX系统允许一个用户同时在几个终端 上注册，故在用此命令前，要用who命令去查看目标用户当 前是否联机，或确定接收者所使用的终端名。命令格式为 write userttyname 当接收者只有一个终端时，终端名可缺省。当接收者的终端 被允许接收消息时，屏幕提示会通知接收者源用户名及其所 用终端名。 第七章 操作系统接口 3允许或拒绝接收消息命令mesg mesg命令的格式为： mesg-n-y 选项n表示拒绝对方的写许可(即拒绝接收消息)；选项y 指示恢复对方的写许可，仅在此时，双方才可联机通信。当 用户正在联机编写一份资料而不愿被别人