13 3 用户界面用户界面（一）（一） 用户工作环境用户工作环境（二）运行一个用户程序的过程（二）运行一个用户程序的过程（三）（三） 操作系统的用户界面操作系统的用户界面（四）（四） 系统功能调用系统功能调用（五）（五）Unix系统功能调用的实现系统功能调用的实现2（一） 用户工作环境一一. 用户工作环境的形成用户工作环境的形成 1. 系统要提供各种硬件、软件资源2. 设计合理的操作命令3. 形成一个可供使用的工作环境将操作系统装入计算机并初始化3二二. 操作系统的引导操作系统的引导n系统生成系统生成系统生成是指在一台裸机上（或者安装新的操作系统）安装操作系统的过程。n系统引导（系统初启）系统引导（系统初启）把操作系统的必要部分装入主存并使系统进行初始化工作，最终处于命令接收状态。n系统引导的方式系统引导的方式操作系统的引导有两种方式：独立引导（bootup）（滚雪球方式）辅助下装（download）方式4操作系统的引导n独立引导（独立引导（bootup）方式）方式：n操作系统的核心文件存储在系统本身的存储设备中n由系统自己将操作系统核心程序读入内存并运行n最后建立一个操作环境适用于微机和大多数系统n辅助下装（辅助下装（download）方式）方式：n操作系统的主要文件并不放在系统本身的存储设备中，而是在系统启动后，执行下装操作，从另外的计算机系统或者主机系统中将操作系统常驻部分传送到该计算机中，使它形成一个操作环境n优点优点：可以节省较大的存储空间，下装的操作系统也并非是全部程序代码，只是常驻部分或者专用部分，当这部分操作系统出现问题和故障时，可以再请求下装适用于多计算机系统、分布式系统 5（一） 运行一个用户程序的过程1. 作业作业计算机系统按指定步骤对初始数据进行处理并得到计算结果的加工过程。作业=程序+数据+作业说明书2. 作业步作业步一般情况下，一个作业可划分成若干个部分，每个部分，即加工工作中的一个步骤称为作业步。63. 作业处理步骤作业处理步骤（1）编辑建立一个新文件，或对已有的文件中的错误进行修改。（2）编译将源程序翻译成浮动的目标代码。（3）连接主程序和其他所需要的子程序和例行程序连接装配在一起，使之成为一个可执行的、完整的主存映像文件。（4）运行将主存映像文件调入主存，并启动运行，最后得出计算结果。74. 作业步之间的关系作业步之间的关系n每个作业步运行的结果产生下一个作业步所需要的文件；n一个作业步能否正确地执行，依赖于前一个作业步是否成功的完成。85. 连接类型连接类型（1）静态连接一个源程序经编译后，生成一个可重定位的目标模块，并产生内部符号表和外部符号表，供连接程序（Link）使用。缺点：将所需的外部函数连接到目标文件中形成为一个可执行文件。若多个应用程序都调用了同一个库中的外部函数，则应用程序的目标文件中都包含了这个外部函数对应的代码。（2）动态连接不需要将外部函数连接到目标文件中。而是在应用程序中需要调用外部函数的地方作记录，并说明要使用的外部函数名和引用入口号。DLL（动态链接库）9（二） 操作系统的用户界面操操 作作 系系 统统10（二）操作系统的用户界面一.一.操作系统用户界面的概念操作系统用户界面的概念1. 什么是操作系统的用户界面什么是操作系统的用户界面操作系统的用户界面（或称接口）是操作系统提供给用户与计算机打交道的外部机制。用户能够借助这种机制和系统提供的手段来控制用户所在的系统。112. 2. 操作系统提供的用户界面操作系统提供的用户界面操作系统提供的用户界面操作系统提供的用户界面123. 操作系统提供的用户界面操作系统提供的用户界面（1）操作界面操作界面（命令接口）用户使用这个操作界面来组织工作流程和控制程序的运行（2）系统功能服务界面系统功能服务界面（程序接口）用户程序在其运行过程中，使用系统功能调用来请求操作系统的服务（3）操作界面的分类与发展n作业控制语言n键盘命令n图形化用户界面13二二. 操作命令操作命令1.1.操作命令与操作系统类型的关系操作命令与操作系统类型的关系n作业控制语言 批处理操作系统n键盘命令 分时操作系统个人计算机操作系统n图形用户界面 分时操作系统个人计算机操作系统14n操作系统提供的用户界面的例子：nIBM PC机键盘命令系统功能调用nWindows XP图形用户界面系统功能调用nUnix系统（Linux)键盘命令系统功能调用152. 作业控制语言作业控制语言在脱机方式下系统提供作业控制语言（JCL）什么是作业控制语言是一种命令语言，包括了对作业处理的命令和资源请求命令。批处理系统中作业的组织n作业申请：作业名、需用CPU时间、最迟完成时间、资源请求（主存、外设）等n操作说明书：编辑命令、编译命令、连接命令、运行命令等。n程序与数据163. 键盘命令键盘命令系统为联机用户（交互作用的用户）提供键盘命令。（1）什么是键盘命令是操作系统为联机用户提供的一种操作命令，用户通过这一组命令直接控制和干预程序的运行。（2）键盘命令的功能n分时操作系统 用于注册、通信、注销的各类命令n个人计算机操作系统 用于通信的各类命令17三三. 操作命令的发展操作命令的发展 图形用户界面图形用户界面1. 什么是图形化的用户界面图形化用户界面是良好的用户交互界面，它将菜单驱动、图符驱动、面向对象技术等集成在一起，形成一个图文并茂的视窗操作环境。18（1）菜单驱动方式n是面向屏幕的交互方式，它将键盘命令以屏幕方式来体现。n命令和系统能完成的操作，用菜单分类分窗口的在屏幕上列出。n用户像点菜一样选择命令或某种操作，以控制系统去完成指定的工作。n菜单系统的类型有多种，如下拉式菜单、上推式菜单和随机弹出式菜单。19（2）图符驱动方式n一种面向屏幕的图形菜单选择方式。n图符（Icon）也称图标，是一个小小的图符符号。它代表操作系统中的命令、系统服务、操作功能、各种资源。n图形化的命令驱动方式：当需要启动系统命令，请求系统资源或操作功能时，可以选择代表它的图符，并借助标记输入设备（鼠标），采用鼠标的点击和拖拽功能，完成命令和操作选择及执行。20(3) 图形化用户界面良好的用户交互界面，将菜单驱动、图符驱动、面向对象技术等集成在一起，形成一个图文并茂的视窗操作环境。Microsoft公司的Windows系列就是这种图形化用户界面的代表。212. 图形化的用户界面的特点n所有程序以统一的窗口形式出现n提供统一的菜单格式n系统资源、系统命令、操作功能以图标表示n统一的操作方法22四四. 系统功能调用系统功能调用1. 操作系统如何为用户程序提供服务n操作系统提供实现各种功能的例行子程序应 用 程 序系统调用中 央处理机存储器外 部设 备应 用程 序23.功能号功能号 地址地址显显 示示打打 印印读文件读文件.OS的系统调用分支表的系统调用分支表OS代码代码显示显示打印打印读文件读文件OSINT.用户程序用户程序24n如何调用操作系统服务功能？采用统一的方式 访管指令 访管中断（三） 系统功能调用252. 访管指令（自愿进管指令）svc n svc表示机器访管指令的操作码记忆符n为地址码（功能号）3. 访管中断当处理机执行到访管指令时就发生中断，该中断称为访管中断，它表示正在运行的程序对操作系统的某种需求。264. 什么是系统功能调用操作系统提供实现各种功能的例行子程序，其中的每一个功能对应访管指令的一个功能号。例如：svc 0显示一个字符svc 1打印一个字符串 系统功能调用是用户在程序一级请求操作系统服务的一种手段，它不是一条简单的硬指令，而是带有一定功能号的“访管指令”。它的功能并非由硬件直接提供，而是由操作系统中的一段程序完成的，即由软件方法实现的。27系统服务请求系统服务请求285. 系统功能调用的实现与一般用户子程序的区别与一般用户子程序的区别n运行在不同的系统状态n通过软中断进入，调用方式不同n程序的来源不同30UNIX系统的系统调用系统的系统调用一、UNIX系统调用的使用在UNIX系统中系统调用是自陷的一种。例如:某用户程序要求打开一个文件：汇编语言程序中：trap 5 C语言程序中：open(“文件路径名，mode）31UNIX系统的系统调用系统的系统调用二、trap处理程序trap处理程序是UNIX系统的自陷处理程序，负责处理所有的自陷（来自处理机内部的中断），其中包括系统调用的处理。在处理系统调用时，首先把要求的参数传送到指定的存储区（user结构中），然后根据系统调用号查系统调用入口表，找到相应处理程序的入口地址，并启动执行，处理程序执行完成后，返回trap程序，trap程序返回中断自陷总控程序。32UNIX系统的系统调用系统的系统调用33UNIX系统的系统调用系统的系统调用343 3 小小 结结1. 作业、作业步的概念。2. 运行一个用户程序的过程。3. 操作系统提供哪两种接口？4. 举例说明实际操作系统的用户界面。5. 什么是系统调用，实现过程。6. Unix系统调用的实现过程。