《操作系統(tǒng)用戶(hù)界面》PPT課件.ppt

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第2章 操作系統(tǒng)用戶(hù)界面,作業(yè)的基本概念 作業(yè)的建立 命令控制界面接口 系統(tǒng)調(diào)用,1、作業(yè)的基本概念,作業(yè) 在一次應(yīng)用業(yè)務(wù)處理過(guò)程中，從輸入開(kāi)始到輸出結(jié)束，用戶(hù)要求計(jì)算機(jī)所做的有關(guān)該次業(yè)務(wù)處理的全部工作稱(chēng)為一個(gè)作業(yè)。 作業(yè)由不同的順序相連的作業(yè)步組成。 作業(yè)步 一個(gè)作業(yè)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)所做的相對(duì)獨(dú)立的工作,作業(yè)組織 作業(yè)組成：程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)說(shuō)明書(shū) 作業(yè)說(shuō)明書(shū)包含三方面的內(nèi)容： 作業(yè)基本描述 作業(yè)控制描述 作業(yè)資源要求描述,2、作業(yè)建立,作業(yè)的建立包括兩個(gè)過(guò)程：作業(yè)的輸入、作業(yè)控制塊（JCB）的建立 作業(yè)輸入指將作業(yè)的程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)說(shuō)明書(shū)從輸入設(shè)備輸入到外存，并形成有關(guān)初始信息 JCB：由作業(yè)注冊(cè)程序在系統(tǒng)中為該作業(yè)申請(qǐng)建立的一段內(nèi)存區(qū)域，存放作業(yè)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容,作業(yè)輸入方式 聯(lián)機(jī)輸入方式：外圍設(shè)備直接和主機(jī)相連接，用戶(hù)和系統(tǒng)通過(guò)交互會(huì)話直接從設(shè)備上輸入作業(yè) 由于外設(shè)與CPU速度不匹配造成CPU資源浪費(fèi) 脫機(jī)輸入方式：在低檔機(jī)上，用戶(hù)通過(guò)聯(lián)機(jī)方式把作業(yè)首先輸入到后援存儲(chǔ)器，再把后援存儲(chǔ)器拿到與主機(jī)連接的高速外圍設(shè)備上輸入作業(yè) 提高了主機(jī)的資源利用率，犧牲抵擋機(jī)為代價(jià)，靈活性差,直接耦合方式 把主機(jī)和外圍低檔機(jī)通過(guò)一個(gè)公共的大容量外存直接耦合起來(lái)，省去了在脫機(jī)輸入中依靠人工干預(yù)來(lái)傳遞后援存儲(chǔ)器的過(guò)程,主機(jī),公用存儲(chǔ)器,,,,,,,,SPOOLING系統(tǒng) 多臺(tái)外圍設(shè)備通過(guò)通道或DMA器件與外存連接起來(lái)，作業(yè)的輸入輸出由主機(jī)中的操作系統(tǒng)控制 通道：一個(gè)獨(dú)立于CPU的專(zhuān)管輸入輸出的處理機(jī)，它控制外設(shè)或外存與內(nèi)存之間的信息交換 DMA：類(lèi)似于通道方式，不同之處在于信息交換的控制是由CPU完成 “預(yù)輸入”，“緩輸出” 網(wǎng)絡(luò)輸入方式,JCB的建立 作業(yè)請(qǐng)求 建立JCB 提交狀態(tài) 建立JCB 進(jìn)入內(nèi)存 后備狀態(tài) 進(jìn)入內(nèi)存 執(zhí)行結(jié)束 執(zhí)行狀態(tài)執(zhí)行結(jié)束 撤消 完成狀態(tài) * 作業(yè)處于執(zhí)行狀態(tài)只說(shuō)明進(jìn)入內(nèi)存，并不意味作業(yè)立即占據(jù)處理機(jī) 靜態(tài)申請(qǐng)/動(dòng)態(tài)申請(qǐng),,,,,3、命令控制界面接口,作業(yè)控制主要方式 脫機(jī)方式 聯(lián)機(jī)方式 聯(lián)機(jī)控制命令大致分類(lèi) 環(huán)境設(shè)置 編輯、編譯、裝配 執(zhí)行權(quán)限管理 通信 系統(tǒng)管理 資源要求 文件管理,4、系統(tǒng)調(diào)用,系統(tǒng)調(diào)用 操作系統(tǒng)提供給用戶(hù)的程序接口，是用戶(hù)可以在程序中使用的“訪管指令”。編程人員將系統(tǒng)調(diào)用命令嵌入到應(yīng)用程序中請(qǐng)求系統(tǒng)提供服務(wù)，申請(qǐng)系統(tǒng)資源或釋放。 實(shí)現(xiàn)原理 有一個(gè)類(lèi)似于硬件中斷處理的中斷處理機(jī)構(gòu)，當(dāng)用戶(hù)使用系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，產(chǎn)生一條相應(yīng)的指令，處理機(jī)在執(zhí)行到該指令時(shí)發(fā)生相應(yīng)的中斷，并發(fā)出有關(guān)信號(hào)給該處理機(jī)構(gòu)。該處理機(jī)構(gòu)在收到了處理機(jī)發(fā)來(lái)的信號(hào)后，啟動(dòng)相關(guān)的處理程序去完成該系統(tǒng)調(diào)用所要求的功能。,陷阱處理機(jī)構(gòu)：控制系統(tǒng)調(diào)用服務(wù)的機(jī)構(gòu) 陷阱指令（訪管指令）：由于系統(tǒng)調(diào)用引起處理機(jī)中斷的指令,System call,,1)保護(hù)處理 機(jī)現(xiàn)場(chǎng) 2）取系統(tǒng)調(diào) 用功能號(hào) 并尋找子 程序入口 3）返回,A0 A1 A2 A3 An,,A0：sub0,,,,,,入口地址表,用戶(hù)程序,陷井處理機(jī)構(gòu),系統(tǒng)子程序,A1：sub1,A2：sub2,An：subn,,,陷阱 指令,,,,,,,參數(shù)傳遞問(wèn)題 1）直接將參數(shù)送入所需寄存器（寄存器有限，設(shè)置參數(shù)也有限） 2）將參數(shù)填入?yún)?shù)表（內(nèi)存中的堆棧區(qū)） 一般過(guò)程調(diào)用與系統(tǒng)調(diào)用的比較 1）一般過(guò)程調(diào)用，調(diào)用前后處理機(jī)狀態(tài)不變；系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，由用戶(hù)態(tài)變成系統(tǒng)態(tài)，調(diào)用后再變成用戶(hù)態(tài) 2）一般過(guò)程調(diào)用可直接轉(zhuǎn)向被調(diào)用過(guò)程；系統(tǒng)調(diào)用必須經(jīng)過(guò)中斷進(jìn)入OS核心，才轉(zhuǎn)向相應(yīng)處理程序 3）一般過(guò)程調(diào)用時(shí)，調(diào)用后將返回調(diào)用過(guò)程繼續(xù)執(zhí)行；系統(tǒng)調(diào)用后不一定返回原調(diào)用過(guò)程 4）都允許多重嵌套,什么是作業(yè)、作業(yè)步？ 作業(yè)由哪幾部分組成？ 作業(yè)的輸入方式有幾種，各有什么特征？ 操作系統(tǒng)為用戶(hù)提供哪些接口？ （命令接口、系統(tǒng)調(diào)用） 作業(yè)控制方式有幾種？ 什么是系統(tǒng)調(diào)用？與一般用戶(hù)程序的區(qū)別？系統(tǒng)調(diào)用的原理。,