操作系統(tǒng)-3用戶界面.ppt

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1,3用戶界面,（一）用戶工作環(huán)境（二）運(yùn)行一個用戶程序的過程（三）操作系統(tǒng)的用戶界面（四）系統(tǒng)功能調(diào)用（五）Unix系統(tǒng)功能調(diào)用的實現(xiàn),2,（一）用戶工作環(huán)境,一.用戶工作環(huán)境的形成1.系統(tǒng)要提供各種硬件、軟件資源2.設(shè)計合理的操作命令3.形成一個可供使用的工作環(huán)境將操作系統(tǒng)裝入計算機(jī)并初始化,3,二.操作系統(tǒng)的引導(dǎo),系統(tǒng)生成系統(tǒng)生成是指在一臺裸機(jī)上（或者安裝新的操作系統(tǒng)）安裝操作系統(tǒng)的過程。系統(tǒng)引導(dǎo)（系統(tǒng)初啟）把操作系統(tǒng)的必要部分裝入主存并使系統(tǒng)進(jìn)行初始化工作，最終處于命令接收狀態(tài)。系統(tǒng)引導(dǎo)的方式操作系統(tǒng)的引導(dǎo)有兩種方式：獨立引導(dǎo)（bootup）（滾雪球方式）輔助下裝（download）方式,4,操作系統(tǒng)的引導(dǎo),獨立引導(dǎo)（bootup）方式：操作系統(tǒng)的核心文件存儲在系統(tǒng)本身的存儲設(shè)備中由系統(tǒng)自己將操作系統(tǒng)核心程序讀入內(nèi)存并運(yùn)行最后建立一個操作環(huán)境適用于微機(jī)和大多數(shù)系統(tǒng)輔助下裝（download）方式：操作系統(tǒng)的主要文件并不放在系統(tǒng)本身的存儲設(shè)備中，而是在系統(tǒng)啟動后，執(zhí)行下裝操作，從另外的計算機(jī)系統(tǒng)或者主機(jī)系統(tǒng)中將操作系統(tǒng)常駐部分傳送到該計算機(jī)中，使它形成一個操作環(huán)境優(yōu)點：可以節(jié)省較大的存儲空間，下裝的操作系統(tǒng)也并非是全部程序代碼，只是常駐部分或者專用部分，當(dāng)這部分操作系統(tǒng)出現(xiàn)問題和故障時，可以再請求下裝適用于多計算機(jī)系統(tǒng)、分布式系統(tǒng),5,（一）運(yùn)行一個用戶程序的過程,1.作業(yè)計算機(jī)系統(tǒng)按指定步驟對初始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并得到計算結(jié)果的加工過程。作業(yè)=程序+數(shù)據(jù)+作業(yè)說明書2.作業(yè)步一般情況下，一個作業(yè)可劃分成若干個部分，每個部分，即加工工作中的一個步驟稱為作業(yè)步。,6,3.作業(yè)處理步驟（1）編輯——建立一個新文件，或?qū)σ延械奈募械腻e誤進(jìn)行修改。（2）編譯——將源程序翻譯成浮動的目標(biāo)代碼。（3）連接——主程序和其他所需要的子程序和例行程序連接裝配在一起，使之成為一個可執(zhí)行的、完整的主存映像文件。（4）運(yùn)行——將主存映像文件調(diào)入主存，并啟動運(yùn)行，最后得出計算結(jié)果。,7,4.作業(yè)步之間的關(guān)系每個作業(yè)步運(yùn)行的結(jié)果產(chǎn)生下一個作業(yè)步所需要的文件；一個作業(yè)步能否正確地執(zhí)行，依賴于前一個作業(yè)步是否成功的完成。,8,5.連接類型,（1）靜態(tài)連接一個源程序經(jīng)編譯后，生成一個可重定位的目標(biāo)模塊，并產(chǎn)生內(nèi)部符號表和外部符號表，供連接程序（Link）使用。缺點：將所需的外部函數(shù)連接到目標(biāo)文件中形成為一個可執(zhí)行文件。若多個應(yīng)用程序都調(diào)用了同一個庫中的外部函數(shù)，則應(yīng)用程序的目標(biāo)文件中都包含了這個外部函數(shù)對應(yīng)的代碼。（2）動態(tài)連接不需要將外部函數(shù)連接到目標(biāo)文件中。而是在應(yīng)用程序中需要調(diào)用外部函數(shù)的地方作記錄，并說明要使用的外部函數(shù)名和引用入口號。DLL（動態(tài)鏈接庫）,9,（二）操作系統(tǒng)的用戶界面,,,,,10,（二）操作系統(tǒng)的用戶界面,操作系統(tǒng)用戶界面的概念1.什么是操作系統(tǒng)的用戶界面操作系統(tǒng)的用戶界面（或稱接口）是操作系統(tǒng)提供給用戶與計算機(jī)打交道的外部機(jī)制。用戶能夠借助這種機(jī)制和系統(tǒng)提供的手段來控制用戶所在的系統(tǒng)。,11,2.操作系統(tǒng)提供的用戶界面,12,3.操作系統(tǒng)提供的用戶界面（1）操作界面（命令接口）——用戶使用這個操作界面來組織工作流程和控制程序的運(yùn)行（2）系統(tǒng)功能服務(wù)界面（程序接口）——用戶程序在其運(yùn)行過程中，使用系統(tǒng)功能調(diào)用來請求操作系統(tǒng)的服務(wù)（3）操作界面的分類與發(fā)展作業(yè)控制語言鍵盤命令圖形化用戶界面,13,二.操作命令操作命令與操作系統(tǒng)類型的關(guān)系作業(yè)控制語言——批處理操作系統(tǒng)鍵盤命令——分時操作系統(tǒng)個人計算機(jī)操作系統(tǒng)圖形用戶界面——分時操作系統(tǒng)個人計算機(jī)操作系統(tǒng),14,操作系統(tǒng)提供的用戶界面的例子：IBMPC機(jī)鍵盤命令系統(tǒng)功能調(diào)用WindowsXP圖形用戶界面系統(tǒng)功能調(diào)用Unix系統(tǒng)（Linux)鍵盤命令系統(tǒng)功能調(diào)用,15,2.作業(yè)控制語言在脫機(jī)方式下系統(tǒng)提供作業(yè)控制語言（JCL）什么是作業(yè)控制語言是一種命令語言，包括了對作業(yè)處理的命令和資源請求命令。批處理系統(tǒng)中作業(yè)的組織作業(yè)申請：作業(yè)名、需用CPU時間、最遲完成時間、資源請求（主存、外設(shè)）等操作說明書：編輯命令、編譯命令、連接命令、運(yùn)行命令等。程序與數(shù)據(jù),16,3.鍵盤命令系統(tǒng)為聯(lián)機(jī)用戶（交互作用的用戶）提供鍵盤命令。（1）什么是鍵盤命令是操作系統(tǒng)為聯(lián)機(jī)用戶提供的一種操作命令，用戶通過這一組命令直接控制和干預(yù)程序的運(yùn)行。（2）鍵盤命令的功能分時操作系統(tǒng)——用于注冊、通信、注銷的各類命令個人計算機(jī)操作系統(tǒng)——用于通信的各類命令,17,三.操作命令的發(fā)展——圖形用戶界面1.什么是圖形化的用戶界面圖形化用戶界面是良好的用戶交互界面，它將菜單驅(qū)動、圖符驅(qū)動、面向?qū)ο蠹夹g(shù)等集成在一起，形成一個圖文并茂的視窗操作環(huán)境。,18,（1）菜單驅(qū)動方式是面向屏幕的交互方式，它將鍵盤命令以屏幕方式來體現(xiàn)。命令和系統(tǒng)能完成的操作，用菜單分類分窗口的在屏幕上列出。用戶像點菜一樣選擇命令或某種操作，以控制系統(tǒng)去完成指定的工作。菜單系統(tǒng)的類型有多種，如下拉式菜單、上推式菜單和隨機(jī)彈出式菜單。,19,（2）圖符驅(qū)動方式一種面向屏幕的圖形菜單選擇方式。圖符（Icon）也稱圖標(biāo)，是一個小小的圖符符號。它代表操作系統(tǒng)中的命令、系統(tǒng)服務(wù)、操作功能、各種資源。圖形化的命令驅(qū)動方式：當(dāng)需要啟動系統(tǒng)命令，請求系統(tǒng)資源或操作功能時，可以選擇代表它的圖符，并借助標(biāo)記輸入設(shè)備（鼠標(biāo)），采用鼠標(biāo)的點擊和拖拽功能，完成命令和操作選擇及執(zhí)行。,20,(3)圖形化用戶界面良好的用戶交互界面，將菜單驅(qū)動、圖符驅(qū)動、面向?qū)ο蠹夹g(shù)等集成在一起，形成一個圖文并茂的視窗操作環(huán)境。Microsoft公司的Windows系列就是這種圖形化用戶界面的代表。,21,2.圖形化的用戶界面的特點所有程序以統(tǒng)一的窗口形式出現(xiàn)提供統(tǒng)一的菜單格式系統(tǒng)資源、系統(tǒng)命令、操作功能以圖標(biāo)表示統(tǒng)一的操作方法,22,四.系統(tǒng)功能調(diào)用1.操作系統(tǒng)如何為用戶程序提供服務(wù)操作系統(tǒng)提供實現(xiàn)各種功能的例行子程序,應(yīng)用程序,,系統(tǒng)調(diào)用,,中央處理機(jī),存儲器,外部設(shè)備,應(yīng)用程序,23,24,如何調(diào)用操作系統(tǒng)服務(wù)功能？采用統(tǒng)一的方式訪管指令訪管中斷,（三）系統(tǒng)功能調(diào)用,25,2.訪管指令（自愿進(jìn)管指令）svcnsvc表示機(jī)器訪管指令的操作碼記憶符n為地址碼（功能號）3.訪管中斷當(dāng)處理機(jī)執(zhí)行到訪管指令時就發(fā)生中斷，該中斷稱為訪管中斷，它表示正在運(yùn)行的程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)的某種需求。,26,4.什么是系統(tǒng)功能調(diào)用操作系統(tǒng)提供實現(xiàn)各種功能的例行子程序，其中的每一個功能對應(yīng)訪管指令的一個功能號。例如：svc0顯示一個字符svc1打印一個字符串……系統(tǒng)功能調(diào)用是用戶在程序一級請求操作系統(tǒng)服務(wù)的一種手段，它不是一條簡單的硬指令，而是帶有一定功能號的“訪管指令”。它的功能并非由硬件直接提供，而是由操作系統(tǒng)中的一段程序完成的，即由軟件方法實現(xiàn)的。,27,系統(tǒng)服務(wù)請求,28,5.系統(tǒng)功能調(diào)用的實現(xiàn),與一般用戶子程序的區(qū)別,運(yùn)行在不同的系統(tǒng)狀態(tài)通過軟中斷進(jìn)入，調(diào)用方式不同程序的來源不同,30,UNIX系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用,一、UNIX系統(tǒng)調(diào)用的使用在UNIX系統(tǒng)中系統(tǒng)調(diào)用是自陷的一種。例如:某用戶程序要求打開一個文件：匯編語言程序中：trap5C語言程序中：open(“文件路徑名，mode）,31,UNIX系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用,二、trap處理程序trap處理程序是UNIX系統(tǒng)的自陷處理程序，負(fù)責(zé)處理所有的自陷（來自處理機(jī)內(nèi)部的中斷），其中包括系統(tǒng)調(diào)用的處理。在處理系統(tǒng)調(diào)用時，首先把要求的參數(shù)傳送到指定的存儲區(qū)（user結(jié)構(gòu)中），然后根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用號查系統(tǒng)調(diào)用入口表，找到相應(yīng)處理程序的入口地址，并啟動執(zhí)行，處理程序執(zhí)行完成后，返回trap程序，trap程序返回中斷自陷總控程序。,32,UNIX系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用,33,UNIX系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用,34,3小結(jié),1.作業(yè)、作業(yè)步的概念。2.運(yùn)行一個用戶程序的過程。3.操作系統(tǒng)提供哪兩種接口？4.舉例說明實際操作系統(tǒng)的用戶界面。5.什么是系統(tǒng)調(diào)用，實現(xiàn)過程。6.Unix系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)過程。,