第七章計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)接口

1、2022-2-232022-2-231 12022-2-232022-2-232 27.1 7.1 聯(lián)機(jī)命令接口聯(lián)機(jī)命令接口 7.2 Shell7.2 Shell命令語言命令語言 7.3 7.3 系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用 7.4 UNIX7.4 UNIX系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用 7.5 7.5 圖形用戶接口圖形用戶接口 內(nèi)容概述內(nèi)容概述2022-2-232022-2-233 37.1 聯(lián)機(jī)命令接口聯(lián)機(jī)命令接口 7.1.1 聯(lián)機(jī)命令的類型聯(lián)機(jī)命令的類型 為了能向用戶提供多方面的服務(wù)，通常，OS都向用戶提供了幾十條甚至上百條的聯(lián)機(jī)命令。根據(jù)這些命令所完成功能的不同，可把它們分成以下幾類： 系統(tǒng)訪問類； 磁盤操作類

2、； 文件操作類； 目錄操作類； 通信類； 其他命令。 2022-2-232022-2-234 4 1. 系統(tǒng)訪問類系統(tǒng)訪問類 在單用戶微型機(jī)中，一般沒有設(shè)置系統(tǒng)訪問命令； 然而在多用戶系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)的安全性，都毫無例外地設(shè)置了系統(tǒng)訪問命令， 即注冊命令Login。 用戶在每次開始使用某終端時(shí)，都須使用該命令，使系統(tǒng)能識(shí)別該用戶。凡要在多用戶系統(tǒng)的終端上上機(jī)的用戶，都必須先在系統(tǒng)管理員處獲得一合法的注冊名和口令。以后，每當(dāng)用戶在接通其所用終端的電源后，便由系統(tǒng)直接調(diào)用并在屏幕上顯示出以下的注冊命令： Login: /提示用戶鍵入自己的注冊名 當(dāng)用戶鍵入正確的注冊名，并按下回車鍵后，屏幕上又

3、會(huì)出現(xiàn)： Password: /提示用戶鍵入自己的口令2022-2-232022-2-235 5 2. 鍵盤操作命令鍵盤操作命令 (1) 磁盤格式化命令Format。 它被用于對指定驅(qū)動(dòng)器上的軟盤進(jìn)行格式化。 每張新盤在使用前都必須先格式化。 其目的是使其記錄格式能為操作系統(tǒng)所接受，可見，不同操作系統(tǒng)將磁盤初始化后的格式各異。此外，在格式化過程中，還將對有缺陷的磁道和扇區(qū)加保留記號(hào)，以防止將它分配給數(shù)據(jù)文件。 2022-2-232022-2-236 6 (2) 復(fù)制整個(gè)軟盤命令Diskcopy。 該命令用于復(fù)制整個(gè)磁盤，另外它還有附加的格式化功能。 如果目標(biāo)盤片是尚未格式化的，則該命令在執(zhí)行時(shí)

4、， 首先將未格式化的軟盤格式化，然后再進(jìn)行復(fù)制。 (3) 軟盤比較命令Diskcomp。 該命令用于將源盤與目標(biāo)盤的各磁道及各扇區(qū)中的數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行比較。 (4) 備份命令Backup。 該命令用于把硬盤上的文件復(fù)制到軟盤上；而RESTORE命令則完成相反的操作。 2022-2-232022-2-237 7 3. 文件操作命令文件操作命令 (1) 顯示文件命令type。用于將指定文件顯示在屏幕上。 (2) 拷貝文件命令copy。 用于實(shí)現(xiàn)文件的拷貝。 (3) 文件比較命令comp。該命令用于對兩個(gè)指定文件進(jìn)行比較。 兩文件可以在同一個(gè)或不同的驅(qū)動(dòng)器上。 (4) 重新命名命令Rename。該命令用

5、于將以第一參數(shù)命名的文件， 改成用第二參數(shù)給定的名字。 (5) 刪除文件命令erase。該命令用于刪除一個(gè)或一組文件，當(dāng)參數(shù)路徑名為*.BAK時(shí)，表示刪除指定目錄下的所有其擴(kuò)展名為.Bak的文件。 2022-2-232022-2-238 8 4. 目錄操作命令目錄操作命令 (1) 建立子目錄命令mkdir。 用于建立指定名字的新目錄。 (2) 顯示目錄命令dir。顯示指定磁盤中的目錄項(xiàng)。 (3) 刪除子目錄命令rmdir。該命令用于刪除指定的子目錄文件，但不能刪除普通文件，而且，一次只能刪除一個(gè)空目錄(其中僅含“.”和“.”兩個(gè)文件)，不能刪除根及當(dāng)前目錄。 (4) 顯示目錄結(jié)構(gòu)命令tree。

6、該命令用于顯示指定盤上的所有目錄路徑及其層次關(guān)系。 (5) 改變當(dāng)前目錄命令chdir。該命令用于將當(dāng)前目錄改變?yōu)橛陕窂矫麉?shù)給定的目錄。用“.”作參數(shù)時(shí)，表示應(yīng)返回到上一級目錄下。 2022-2-232022-2-239 9 5. 其它命令其它命令 (1) 輸入輸出重定向命令。 在有的OS中定義了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)I/O設(shè)備。通常，命令的輸入取自標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，即鍵盤；而命令的輸出通常是送往標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備， 即顯示終端。 如果在命令中設(shè)置輸出重定向“”符，其后接文件名或設(shè)備名， 表示將命令的輸出改向， 送到指定文件或設(shè)備上。類似地，若在命令中設(shè)置輸入重定向“”符， 則不再是從鍵盤而是從重定向符左邊參數(shù)所指

7、定的文件或設(shè)備上，取得輸入信息。 2022-2-232022-2-231010 (2) 管道連接。 這是指把第一條命令的輸出信息作為第二條命令的輸入信息；類似地，又可把第二條命令的輸出信息作為第三條命令的輸入信息。這樣，由兩個(gè)(含兩條)以上的命令可形成一條管道。在MS-DOS和UNIX中，都用“|”作為管道符號(hào)。其一般格式為： Command1 |Command2| | Commandn; 2022-2-232022-2-231111 (3) 過濾命令。 在UNIX及MS-DOS中，都有過濾命令，用于讀取指定文件或標(biāo)準(zhǔn)輸入，從中找出由參數(shù)指定的模式，然后把所有包含該模式的行都打印出來。 例如，

8、 MS-DOS中用命令 find/N“erase”(路徑名)可對由路徑名指定的輸入文件逐行檢索，把含有字符串“erase”的行輸出。其中， /N是選擇開關(guān)，表示輸出含有指定字串的行；如果不用N而用C， 則表示只輸出含有指定字串的行數(shù)；若用V， 則表示輸出不含指定字串的行。 2022-2-232022-2-231212 (4) 批命令。 為了能連續(xù)地使用多條鍵盤命令，或多次反復(fù)地執(zhí)行指定的若干條命令， 而又免去每次重敲這些命令的麻煩，可以提供一特定文件。在MS-DOS中提供了一種特殊文件，其后綴名用“.BAT”；在UNIX系統(tǒng)中稱為命令文件。它們都是利用一些鍵盤命令構(gòu)成一個(gè)程序，一次建立供多次使

9、用。 在MS-DOS中用batch命令去執(zhí)行由指定或默認(rèn)驅(qū)動(dòng)器的工作目錄上指定文件中所包含的一些命令。 2022-2-232022-2-2313137.1.2 鍵盤終端處理程序鍵盤終端處理程序 為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，還須在微機(jī)或終端上配置相應(yīng)的鍵盤終端處理程序，它應(yīng)具有下述幾方面的功能： (1) 接收用戶從終端上打入的字符。 (2) 字符緩沖， 用于暫存所接收的字符。 (3) 回送顯示。 (4) 屏幕編輯。 (5) 特殊字符處理。 2022-2-232022-2-231414 1. 字符接收功能字符接收功能 為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，鍵盤終端處理程序必須能夠接收從終端輸入的字符，并將之傳送給用戶程序。有兩

10、種方式來實(shí)現(xiàn)字符接收功能： (1) 面向字符方式。面向字符方式。驅(qū)動(dòng)程序只接收從終端打入的字符， 并且不加修改地將它傳送給用戶程序。這通常是一串未加工的ASCII碼。2022-2-232022-2-231515 (2) 面向行方式。面向行方式。 終端處理程序?qū)⑺邮盏淖址麜捍嬖谛芯彌_中， 并可對行內(nèi)字符進(jìn)行編輯。僅在收到行結(jié)束符后， 才將一行正確的信息送命令解釋程序。在有的計(jì)算機(jī)中，從鍵盤硬件送出的是鍵的編碼(簡稱鍵碼)，而不是ASCII碼。例如，當(dāng)打入a鍵時(shí)，是將鍵碼“30”放入I/O寄存器，此時(shí)，終端處理程序必須參照某種表格，將鍵碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼。應(yīng)當(dāng)注意，某些IBM的兼容機(jī)使用的不是

11、標(biāo)準(zhǔn)鍵碼。此時(shí)，處理程序還須選用相應(yīng)的表格將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)鍵碼。 2022-2-232022-2-231616 2. 字符緩沖功能字符緩沖功能 (1) 專用緩沖方式。專用緩沖方式。 這是指系統(tǒng)為每個(gè)終端設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū)，暫存用戶鍵入的一批字符，緩沖區(qū)的典型長度為200個(gè)字符左右。這種方式較適合于單用戶微機(jī)或終端很少的多用戶機(jī)。當(dāng)終端數(shù)目較多時(shí)，需要的緩沖數(shù)目可能很大，且每個(gè)緩沖的利用率也很低。例如，當(dāng)有100個(gè)終端時(shí)，要求有20 KB的緩沖區(qū)。 但專用緩沖方式可使終端處理程序簡化。 2022-2-232022-2-231717圖 7-1 兩種緩沖方式 終端專用緩沖區(qū)主機(jī)終端(a) 專用緩沖區(qū)方式終

12、端主機(jī)(b) 公用緩沖池方式公用緩沖池2022-2-232022-2-231818 (2) 公用緩沖方式。公用緩沖方式。 系統(tǒng)不必為每個(gè)終端設(shè)置專用緩沖區(qū)， 只須設(shè)置一個(gè)由多個(gè)緩沖區(qū)構(gòu)成的公用緩沖池。其中的每個(gè)緩沖區(qū)大小相同，如為20個(gè)字符，再將所有的空緩沖區(qū)鏈接成一個(gè)空緩沖區(qū)鏈。當(dāng)終端有數(shù)據(jù)輸入時(shí)，可先向空緩沖區(qū)鏈申請一空緩沖區(qū)來接收輸入字符；當(dāng)該緩沖區(qū)裝滿后，再申請一空緩沖區(qū)。這樣， 直至全部輸入完畢，并利用鏈接指針將這些裝有輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)鏈接成一條輸入鏈。每當(dāng)該輸入鏈中一個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)的字符被全部傳送給用戶程序后，便將該緩沖區(qū)從輸入鏈中移出，再重新鏈入空緩沖區(qū)鏈中。顯然，利用公用緩沖池方式

13、可有效地提高緩沖的利用率。圖 7-1(b)示出了公用緩沖池方式。 2022-2-232022-2-231919 3. 回送顯示回送顯示 回送顯示(回顯)是指每當(dāng)用戶從鍵盤輸入一個(gè)字符后，終端處理程序便將該字符送往屏幕顯示。有些終端的回顯由硬件實(shí)現(xiàn)， 其速度較快，但往往會(huì)引起麻煩。如當(dāng)用戶鍵入口令時(shí)，為防止口令被盜用，顯然不該有回顯。此外，用硬件實(shí)現(xiàn)回顯也缺乏靈活性，因而近年來多改用軟件來實(shí)現(xiàn)回顯，這樣可以做到在用戶需要時(shí)才回顯。用軟件實(shí)現(xiàn)回顯，還可方便地進(jìn)行字符變換，如將鍵盤輸入的小寫英文字母變成大寫， 或相反。 驅(qū)動(dòng)程序在將輸入的字符送往屏幕回顯時(shí)，應(yīng)打印在正確的位置上；當(dāng)光標(biāo)走到一行的最后

14、一個(gè)位置后，便應(yīng)返回到下一行的開始位置。例如，當(dāng)所鍵入的字符數(shù)目超過一行的80個(gè)(字符)時(shí)， 應(yīng)自動(dòng)地將下一個(gè)字符打印到下一行的開始位置。 2022-2-232022-2-2320204. 屏幕編輯屏幕編輯 (1) 刪除字符鍵。 (2) 刪除一行鍵。 (3) 插入鍵。 (4) 移動(dòng)光標(biāo)鍵。 (5) 屏幕上卷或下移鍵， 等等。 2022-2-232022-2-232121 5. 特殊字符處理特殊字符處理 (1) 中斷字符。 當(dāng)程序在運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況時(shí)，用戶可通過鍵入中斷字符的辦法來中止當(dāng)前程序的運(yùn)行。在許多系統(tǒng)中是利用Break或Delete或Ctrl+C鍵作為中斷字符。 (2) 停止上卷字符

15、。 用戶鍵入此字符后，終端處理程序應(yīng)使正在上卷的屏幕暫停上卷，以便用戶仔細(xì)觀察屏幕內(nèi)容。在有的系統(tǒng)中，是利用Ctrl+S鍵來停止屏幕上卷的。2022-2-232022-2-232222 (3) 恢復(fù)上卷字符。 有的系統(tǒng)利用Ctrl+Q鍵使停止上卷的屏幕恢復(fù)上卷。終端處理程序收到該字符后， 便恢復(fù)屏幕的上卷功能。 上述的Ctrl+S與Ctrl+Q兩字符并不被存儲(chǔ)，而是被用去設(shè)置終端數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的某個(gè)標(biāo)志。每當(dāng)終端試圖輸出時(shí)，都須先檢查該標(biāo)志，若該標(biāo)志已被設(shè)置，便不再把字符送至屏幕 2022-2-232022-2-2323237.1.3 命令解釋程序命令解釋程序 1. 命令解釋程序的作用命令解釋程序

16、的作用 在聯(lián)機(jī)操作方式下，終端處理程序把用戶鍵入的信息送鍵盤緩沖區(qū)中保存。一旦用戶鍵入回車符，便立即把控制權(quán)交給命令處理程序。顯然，對于不同的命令，應(yīng)有能完成特定功能的命令處理程序與之對應(yīng)?？梢?，命令解釋程序的主要作用，是在屏幕上給出提示符，請用戶鍵入命令，然后讀入該命令，識(shí)別命令，再轉(zhuǎn)到相應(yīng)命令處理程序的入口地址，把控制權(quán)交給該處理程序去執(zhí)行，并將處理結(jié)果送屏幕上顯示。 若用戶鍵入的命令有錯(cuò)，而命令解釋程序未能予以識(shí)別，或在執(zhí)行中間出現(xiàn)問題時(shí)，則應(yīng)顯示出某一出錯(cuò)信息。 2022-2-232022-2-2324242. 命令解釋程序的組成命令解釋程序的組成 (1) 常駐部分。 這部分包括一些中

17、斷服務(wù)子程序。例如，正常退出中斷INT 20，它用于在用戶程序執(zhí)行完畢后，退回操作系統(tǒng)； 駐留退出中斷INT 27，用這種方式，退出程序可駐留在內(nèi)存中；還有用于處理和顯示標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤信息的INT 24等。常駐部分還包括這樣的程序：當(dāng)用戶程序終止后，它檢查暫存部分是否已被用戶程序覆蓋，若已被覆蓋，便重新將暫存部分調(diào)入內(nèi)存。 2022-2-232022-2-232525 (2) 初始化部分。 它跟隨在常駐內(nèi)存部分之后，在啟動(dòng)時(shí)獲得控制權(quán)。這部分還包括對AUTOEXEC.BAT文件的處理程序，并決定應(yīng)用程序裝入的基地址。每當(dāng)系統(tǒng)接電或重新啟動(dòng)后，由處理程序找到并執(zhí)行AUTOEXEC.BAT文件。由于該文

18、件在用完后不再被需要，因而它將被第一個(gè)由COMMAND.COM裝入的文件所覆蓋。 2022-2-232022-2-232626 (3) 暫存部分。 這部分主要是命令解釋程序，并包含了所有的內(nèi)部命令處理程序、批文件處理程序，以及裝入和執(zhí)行外部命令的程序。它們都駐留在內(nèi)存中，但用戶程序可以使用并覆蓋這部分內(nèi)存，在用戶程序結(jié)束時(shí)，常駐程序又會(huì)將它們重新從磁盤 2022-2-232022-2-232727 3. 命令解釋程序的工作流程命令解釋程序的工作流程 系統(tǒng)在接通電源或復(fù)位后，初始化部分獲得控制權(quán)，對整個(gè)系統(tǒng)完成初始化工作，并自動(dòng)執(zhí)行AUTOEXEC.BAT文件， 之后便把控制權(quán)交給暫存部分。暫存

19、部分首先讀入鍵盤緩沖區(qū)中的命令，判別其文件名、擴(kuò)展名及驅(qū)動(dòng)器名是否正確。 若發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)，在給出出錯(cuò)信息后返回；若無錯(cuò)，再識(shí)別該命令。一種簡單的識(shí)別命令的方法是基于一張表格，其中的每一表目都是由命令名及其處理程序的入口地址兩項(xiàng)所組成。 如果暫存部分在該表中能找到鍵入的命令，且是內(nèi)部命令，便可以直接從對應(yīng)表項(xiàng)中獲得該命令處理程序的入口地址，然后把控制權(quán)交給該處理程序去執(zhí)行該命令。 2022-2-232022-2-232828是內(nèi)部命令？DIR命令處理程序Type命令處理程序Copy命令處理程序Date命令處理程序命令合法否？輸入命令行從外存調(diào)入外部命令執(zhí)行顯示提示符圖 7-2 COMMAND.COM

20、的工作流程2022-2-232022-2-2329297.2 Shell命令語言命令語言 7.2.1 簡單命令簡單命令 所謂簡單命令，實(shí)際上是一個(gè)能完成某種功能的目標(biāo)程序的名字。UNIX系統(tǒng)規(guī)定的命令由小寫字母構(gòu)成(但僅前8個(gè)字母有效)。命令可帶有參數(shù)表，用于給出執(zhí)行命令時(shí)的附加信息。命令名與參數(shù)表之間還可使用一種稱為選項(xiàng)的自變量， 用破折號(hào)開始，后跟一個(gè)或多個(gè)字母、數(shù)字。 $ Command-option argument list例如： $ LS file1 file2 2022-2-232022-2-233030這是一條不帶選項(xiàng)的列目錄命令，$是系統(tǒng)提示符。該命令用于列出file1和fi

21、le2兩個(gè)目錄文件中所包含的目錄項(xiàng)， 并隱含地指出按英文字母順序列表。若給出tr選項(xiàng)，該命令可表示成： $ LS-tr file1 file 2 其中，選項(xiàng)t和r分別表示按最近修改次序及按反字母順序列表。通常，命令名與該程序的功能緊密相關(guān)，以便于記憶。命令參數(shù)可多可少，也可缺省。 2022-2-232022-2-233131例如： $ LS 表示自動(dòng)以當(dāng)前工作目錄為缺省參數(shù)，打印出當(dāng)前工作目錄所包含的目錄項(xiàng)。簡單命令的格式比較自由，包括命令名字符的個(gè)數(shù)及用于分隔命令名、選項(xiàng)、各參數(shù)間的空格數(shù)等，都是任意的。簡單命令的數(shù)量易于擴(kuò)充。 系統(tǒng)管理員與用戶自行定義的命令，其執(zhí)行方式與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)命令的執(zhí)行

22、方式相同。2022-2-232022-2-233232 1. 進(jìn)入與退出系統(tǒng)進(jìn)入與退出系統(tǒng) (1) 進(jìn)入系統(tǒng)，也稱為注冊。事先， 用戶須與系統(tǒng)管理員商定一個(gè)唯一的用戶名。管理員用該名字在系統(tǒng)文件樹上，為用戶建立一個(gè)子目錄樹的根結(jié)點(diǎn)。當(dāng)用戶打開自己的終端時(shí)，屏幕上會(huì)出現(xiàn)Login:提示，這時(shí)用戶便可鍵入自己的注冊名，并用回車符結(jié)束。然后，系統(tǒng)又詢問用戶口令，用戶可用回車符或事先約定的口令鍵入。2022-2-232022-2-233333 (2) 退出系統(tǒng)。退出系統(tǒng)。 每當(dāng)用戶用完系統(tǒng)后，應(yīng)向系統(tǒng)報(bào)告自己不再往系統(tǒng)裝入任何處理要求。系統(tǒng)得知后，便馬上為用戶記賬， 清除用戶的使用環(huán)境。 若用戶使用系

23、統(tǒng)是免費(fèi)的，退出操作僅僅是一種禮貌。如果用戶使用的是多終端中的一個(gè)終端，為了退出，用戶只須按下Control-D鍵即可，系統(tǒng)會(huì)重新給出提示符即Login，以表明該終端可供另一新用戶使用。 用戶的進(jìn)入與退出過程，實(shí)際上是由系統(tǒng)直接調(diào)用Login及Logout程序完成的。 2022-2-232022-2-233434 2. 文件操作命令文件操作命令 (1) 顯示文件內(nèi)容命令cat。如果用戶想了解自己在當(dāng)前目錄中的某個(gè)或某幾個(gè)指定文件的內(nèi)容時(shí)，便可使用下述格式的cat命令： $ cat filename1 filename2 (2) 復(fù)制文件副本的命令cp。其格式為： cp source targe

24、t該命令用于對已存在的文件source建立一個(gè)名為target的副本。 2022-2-232022-2-233535 (3) 對已有文件改名的命令mv。 其格式為： mv oldname newname 用于把原來的老名字改成指定的新名字。 (4) 撤消文件的命令rm。它給出一個(gè)參數(shù)表， 是要撤消的文件名清單。 (5) 確定文件類型的命令file。該命令帶有一個(gè)參數(shù)表， 用于給出想了解其(文件)類型的文件名清單。命令執(zhí)行的結(jié)果，將在屏幕上顯示出各個(gè)文件的類型。 2022-2-232022-2-2336363. 目錄操作命令目錄操作命令建立目錄的命令mkdir(簡稱md)。(2) 撤消目錄的命令

25、rmdir(簡稱rd)。(3) 改變工作目錄的命令cd。(4) 改變對文件的存取方式的命令chmod。 其格式為： chmodwho op-code permission filename2022-2-232022-2-233737 4. 系統(tǒng)詢問命令系統(tǒng)詢問命令 （1）訪問當(dāng)前日期和時(shí)間命令date。例如，用命令 $ date 屏幕上將給出當(dāng)前的日期和時(shí)間，如為： Wed Ang 14 09:27:20 PDT 1991 表示當(dāng)前日期是1991年9月14日、星期三，還有時(shí)間信息若在命令名后給出參數(shù)，則date程序把參數(shù)作為重置系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)間。 2022-2-232022-2-233838 (

26、2) 詢問系統(tǒng)當(dāng)前用戶的命令who。 who命令可列出當(dāng)前每一個(gè)處在系統(tǒng)中的用戶的注冊名、終端名和注冊進(jìn)入時(shí)間，并按終端標(biāo)志的字母順序排序。例如，報(bào)告有下列三用戶： Veronica bxo66 Aug 27 13:28 Rathomas dz24 Aug 28 07:42 Jlyates tty5 Aug 28 07:392022-2-232022-2-233939 (3) 顯示當(dāng)前目錄路徑名的命令pwd。當(dāng)前目錄的路徑名是從根結(jié)點(diǎn)開始，通過分支上的所有結(jié)點(diǎn)到達(dá)當(dāng)前目錄結(jié)點(diǎn)為止的路徑上的所有結(jié)點(diǎn)的名字拼起來構(gòu)成的。 用戶的當(dāng)前目錄可能經(jīng)常在樹上移動(dòng)。如果用戶忘記了自己在哪里，便可用pwd確定

27、自己的位置。 2022-2-232022-2-2340407.2.2 重定向與管道命令重定向與管道命令 1. 重定向命令重定向命令 在UNIX系統(tǒng)中，由系統(tǒng)定義了三個(gè)文件。其中，有兩個(gè)分別稱為標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出的文件，各對應(yīng)于終端鍵盤輸入和終端屏幕輸出。它們是在用戶注冊時(shí)，由Login程序打開的。 這樣，在用戶程序執(zhí)行時(shí)，隱含的標(biāo)準(zhǔn)輸入是鍵盤輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出即屏幕(輸出)顯示。但用戶程序中可能不要求從鍵盤輸入，而是從某個(gè)指定文件上讀取信息供程序使用；同樣，用戶可能希望把程序執(zhí)行時(shí)所產(chǎn)生的結(jié)果數(shù)據(jù)，寫到某個(gè)指定文件中而非屏幕上。這就使用戶必須去改變輸入與輸出文件，即不使用標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出，而是把

28、另外的某個(gè)指定文件或設(shè)備，作為輸入或輸出文件。 2022-2-232022-2-234141 Shell向用戶提供了這種用于改變輸入、輸出設(shè)備的手段，此即標(biāo)準(zhǔn)輸入與標(biāo)準(zhǔn)輸出的重新定向。用重定向符“”和“”分別表示輸入轉(zhuǎn)向與輸出轉(zhuǎn)向。例如， 對于命令 $ cat file1 表示將文件file1的內(nèi)容，在標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印出來。若改變其輸出，用命令 $ cat file1file2 時(shí)，表示把文件file1的內(nèi)容，打印輸出到文件file2上。同理， 對于命令 $ wc 表示對標(biāo)準(zhǔn)輸入中的行中字和字符進(jìn)行計(jì)數(shù)。 若改變其輸入， 用命令 2022-2-232022-2-234242 $ wcfile3

29、則表示把從文件file3中讀出的行中的字和字符進(jìn)行計(jì)數(shù)。 須指明的是，在做輸出轉(zhuǎn)向時(shí)，若上述的文件file2并不存在，則先創(chuàng)建它；若已存在，則認(rèn)為它是空白的，執(zhí)行上述輸出轉(zhuǎn)向命令時(shí)，是用命令的輸出數(shù)據(jù)去重寫該文件；如果文件file2事先已有內(nèi)容，則命令執(zhí)行結(jié)果將用文件file1的內(nèi)容去更新文件file2的原有內(nèi)容?，F(xiàn)在，如果又要求把file4的內(nèi)容附加到現(xiàn)有的文件file2的末尾，則應(yīng)使用另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)向符“”， 即此時(shí)應(yīng)再用命令 $ cat file4file2 2022-2-232022-2-234343便可在文件file2中，除了上次復(fù)制的file1內(nèi)容外，后面又附加了file4的內(nèi)容。

30、當(dāng)然，若想一次把兩個(gè)文件file1和file4全部復(fù)制到file2中，則可用命令 $ cat file1 file4file2 此外，也可在一個(gè)命令行中，同時(shí)改變輸入與輸出。例如， 命令行 a.outfile1file0 表示，在可執(zhí)行文件a.out執(zhí)行時(shí)，將從文件file1中提取數(shù)據(jù)， 而把a(bǔ).out的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到文件file0中。 2022-2-232022-2-234444 2. 管道命令管道命令 在有了上述的重定向思想后，為了進(jìn)一步增強(qiáng)功能， 人們又進(jìn)一步把這種思想加以擴(kuò)充，用符號(hào)“|”來連接兩條命令，使其前一條命令的輸出作為后一條命令的輸入。 即 $ command 1|com

31、mand 2 例如，對于下述輸入 cat file|wc 將使命令cat把文件file中的數(shù)據(jù)，作為wc命令的計(jì)數(shù)用輸入。 2022-2-232022-2-2345457.2.3 通信命令通信命令 1. 信箱通信命令信箱通信命令mail 它被作為在UNIX的各用戶之間， 進(jìn)行非交互式通信的工具。mail采用信箱通信方式。發(fā)信者把要發(fā)送的消息寫成信件，“郵寄”到對方的信箱中。通常各用戶的私有信箱采用各自的注冊名命名，即它是目錄/usr/spool/mail中的一個(gè)文件，而文件名又是用接收者的注冊名來命名的。信箱中的信件可以一直保留到被信箱所有者消除為止。因而，用mail進(jìn)行通信時(shí)，不要求接收者利

32、用終端與發(fā)送者會(huì)話。亦即，在發(fā)信者發(fā)送信息時(shí)，雖然接收者已在系統(tǒng)中注冊過，但允許他此時(shí)沒有使用系統(tǒng)；也可以是雖在使用系統(tǒng)，但拒絕接收任何信息。 2022-2-232022-2-234646 接收者也用mail命令讀取信件，可使用可選項(xiàng)r、q或p等。 其命令格式為： mail-r-q-p-file-F persons由于信箱中可存放所接收的多個(gè)信件，這就存在一個(gè)選取信件的問題。上述幾個(gè)選項(xiàng)分別表示：按先進(jìn)先出順序顯示各信件的內(nèi)容；在打入中斷字符(DEL或RETURN)后，退出mail程序而不改變信箱的內(nèi)容；以及一次性地顯示信箱全部內(nèi)容而不帶詢問，把指定文件當(dāng)作信件來顯示。在不使用-p選項(xiàng)時(shí)，表示

33、在顯示完一個(gè)信件后，便出現(xiàn)“?”，以詢問用戶是否繼續(xù)顯示下一條消息，或選讀完最后一條消息后退出mail。 2022-2-232022-2-234747 2. 對話通信命令對話通信命令write 命令格式為： write userttyname 當(dāng)接收者只有一個(gè)終端時(shí)，終端名可缺省。當(dāng)接收者的終端被允許接收消息時(shí)，屏幕提示會(huì)通知接收者源用戶名及其所用終端名。 2022-2-232022-2-234848 3. 允許或拒絕接收消息的允許或拒絕接收消息的mesg命令命令 其格式為： mesg-n-y選項(xiàng)n表示拒絕對方的寫許可(即拒絕接收消息)；選項(xiàng)y指示恢復(fù)對方的寫許可，僅在此時(shí)，雙方才可聯(lián)機(jī)通信。

34、當(dāng)用戶正在聯(lián)機(jī)編寫一份資料而不愿被別人干擾時(shí)，常選用n選項(xiàng)來拒絕對方的寫許可。編輯完畢，再用帶有y選項(xiàng)的mesg命令來恢復(fù)對方的寫許可，不帶自變量的mesg命令只報(bào)告當(dāng)前狀態(tài)而不改變它。 2022-2-232022-2-2349497.2.4 后臺(tái)命令后臺(tái)命令 UNIX系統(tǒng)提供了這種機(jī)制， 用戶可以在這種命令后面再加上“&”號(hào)，以告訴Shell將該命令放在后臺(tái)執(zhí)行， 以便用戶在前臺(tái)繼續(xù)鍵入其它命令。 在后臺(tái)運(yùn)行的程序仍然把終端作為它的標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤文件，除非對它們進(jìn)行重新定向。其標(biāo)準(zhǔn)輸入文件是自動(dòng)地被從終端定向到一個(gè)被稱為“/dev/null”的空文件中。若shell未重定向標(biāo)準(zhǔn)輸

35、入， 則shell和后臺(tái)進(jìn)程將會(huì)同時(shí)從終端進(jìn)行讀入。這時(shí)，用戶從終端鍵入的字符可能被發(fā)送到一個(gè)進(jìn)程或另一個(gè)進(jìn)程， 并不能預(yù)測哪個(gè)進(jìn)程將得到該字符。2022-2-232022-2-2350507.3 系系 統(tǒng)統(tǒng) 調(diào)調(diào) 用用 7.3.1 系統(tǒng)調(diào)用的基本概念系統(tǒng)調(diào)用的基本概念 (1) 運(yùn)行在不同的系統(tǒng)狀態(tài)。 (2) 通過軟中斷進(jìn)入。(3) 返回問題。(4) 嵌套調(diào)用。2022-2-232022-2-235151圖 7-3 系統(tǒng)功能的調(diào)用 系統(tǒng)調(diào)用命令調(diào)用返回系統(tǒng)功能用戶程序(a) 系統(tǒng)調(diào)用與返回系統(tǒng)調(diào)用命令調(diào)用系統(tǒng)功能系統(tǒng)調(diào)用命令返回系統(tǒng)子功能(b) 程序之間的嵌套調(diào)用2022-2-232022-2

36、-2352527.3.2 系統(tǒng)調(diào)用的類型系統(tǒng)調(diào)用的類型 1. 進(jìn)程控制類系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)程控制類系統(tǒng)調(diào)用 創(chuàng)建和終止進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用。 (2) 獲得和設(shè)置進(jìn)程屬性的系統(tǒng)調(diào)用。 (3) 等待某事件出現(xiàn)的系統(tǒng)調(diào)用。 2022-2-232022-2-2353532. 文件操縱類系統(tǒng)調(diào)用文件操縱類系統(tǒng)調(diào)用 創(chuàng)建和刪除文件。 (2) 打開和關(guān)閉文件。 (3) 讀和寫文件。 2022-2-232022-2-2354543. 進(jìn)程通信類系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)程通信類系統(tǒng)調(diào)用 在OS中經(jīng)常采用兩種進(jìn)程通信方式，即消息傳遞方式和共享存儲(chǔ)區(qū)方式。當(dāng)系統(tǒng)中采用消息傳遞方式時(shí)，在通信前， 必須先打開一個(gè)連接。為此，應(yīng)由源進(jìn)程發(fā)出一條打開

37、連接的系統(tǒng)調(diào)用open connection, 而目標(biāo)進(jìn)程則應(yīng)利用接受連接的系統(tǒng)調(diào)用accept connection表示同意進(jìn)行通信；然后， 在源和目標(biāo)進(jìn)程之間便可開始通信。 可以利用發(fā)送消息的系統(tǒng)調(diào)用send message或者用接收消息的系統(tǒng)調(diào)用receive message來交換信息。通信結(jié)束后，還須再利用關(guān)閉連接的系統(tǒng)調(diào)用close connection結(jié)束通信。 2022-2-232022-2-2355557.3.3 系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn) 1. 中斷和陷入硬件機(jī)構(gòu)中斷和陷入硬件機(jī)構(gòu) (1) 什么是中斷和陷入。 中斷是指CPU對系統(tǒng)發(fā)生某事件時(shí)的這樣一種響應(yīng)：CPU暫停正在執(zhí)

38、行的程序，在保留現(xiàn)場后自動(dòng)地轉(zhuǎn)去執(zhí)行該事件的中斷處理程序；執(zhí)行完后，再返回到原程序的斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行 。2022-2-232022-2-235656圖 7 - 4 中斷時(shí)的CPU軌跡 被中斷程序中斷處理程序中斷處理開始中斷處理結(jié)束中斷點(diǎn)2022-2-232022-2-235757(2) 中斷和陷入向量。 2022-2-232022-2-2358582. 系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和參數(shù)的設(shè)置系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和參數(shù)的設(shè)置 直接將參數(shù)送入相應(yīng)的寄存器中。 (2) 參數(shù)表方式。 圖 7 - 6 系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)形式 2022-2-232022-2-2359593. 系統(tǒng)調(diào)用的處理步驟系統(tǒng)調(diào)用的處理步驟 首先，將處理機(jī)狀態(tài)由用

39、戶態(tài)轉(zhuǎn)為系統(tǒng)態(tài)；之后，由硬件和內(nèi)核程序進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用的一般性處理，即首先保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境，將處理機(jī)狀態(tài)字PSW、程序計(jì)數(shù)器PC、系統(tǒng)調(diào)用號(hào)、用戶棧指針以及通用寄存器內(nèi)容等，壓入堆棧；然后，將用戶定義的參數(shù)傳送到指定的地方保存起來。 其次，是分析系統(tǒng)調(diào)用類型，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用處理子程序。 最后，在系統(tǒng)調(diào)用處理子程序執(zhí)行完后，應(yīng)恢復(fù)被中斷的或設(shè)置新進(jìn)程的CPU現(xiàn)場，然后返回被中斷進(jìn)程或新進(jìn)程， 繼續(xù)往下執(zhí)行。 2022-2-232022-2-236060 4. 系統(tǒng)調(diào)用處理子程序的處理過程系統(tǒng)調(diào)用處理子程序的處理過程 進(jìn)入Creat的處理子程序后，核心將根據(jù)用戶給定的文件路徑名Path,

40、 利用目錄檢索過程，去查找指定文件的目錄項(xiàng)。查找目錄的方式可以用順序查找法，也可用Hash查找法。如果在文件目錄中找到了指定文件的目錄項(xiàng)，表示用戶要利用一個(gè)已有文件來建立一個(gè)新文件。但如果在該已有(存)文件的屬性中有不允許寫屬性，或者創(chuàng)建者不具有對該文件進(jìn)行修改的權(quán)限，使認(rèn)為是出錯(cuò)而做出錯(cuò)處理；若不存在訪問權(quán)限問題，便將已存文件的數(shù)據(jù)盤塊釋放掉，準(zhǔn)備寫入新的數(shù)據(jù)文件。如未找到指名文件，則表示要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新文件，核心便從其目錄文件中找出一個(gè)空目錄項(xiàng)，并初始化該目錄項(xiàng)，包括填寫文件名、文件屬性、文件建立日期等，然后將新建文件打開。 2022-2-232022-2-2361617.4 UNIX系統(tǒng)調(diào)用

41、系統(tǒng)調(diào)用 7.4.1 UNIX系統(tǒng)調(diào)用的類型系統(tǒng)調(diào)用的類型 1. 進(jìn)程控制進(jìn)程控制 創(chuàng)建進(jìn)程(fork)。(2) 終止進(jìn)程(exit)。 (3) 等待子進(jìn)程結(jié)束(wait)。 (4) 執(zhí)行一個(gè)文件(exec)。 (5) 獲得進(jìn)程ID。 (6) 獲得用戶ID。 (7) 進(jìn)程暫停(pause)。 2022-2-232022-2-2362622. 文件操縱文件操縱 創(chuàng)建文件(creat)。 (2) 打開文件(open)。 (3) 關(guān)閉文件(close)。 (4) 讀和寫文件read和write。 (5) 連接和去連接(link和unlink)。 文件描述符fd； buf緩沖區(qū)首址。 用戶要求傳送的字

42、節(jié)數(shù)nbyte。 2022-2-232022-2-2363633. 進(jìn)程間通信進(jìn)程間通信 消息機(jī)制。 (2) 共享存儲(chǔ)器機(jī)制。 (3) 信號(hào)量機(jī)制。 2022-2-232022-2-2364644. 信息維護(hù)信息維護(hù) 設(shè)置和獲得時(shí)間。(2) 獲得進(jìn)程和子進(jìn)程時(shí)間(times)。 (3) 設(shè)置文件訪問和修改時(shí)間(utime)。 (4) 獲得當(dāng)前UNIX系統(tǒng)的名稱(uname)。 2022-2-232022-2-2365657.4.2 被中斷進(jìn)程的環(huán)境保護(hù)被中斷進(jìn)程的環(huán)境保護(hù) 1. CPU環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù) 當(dāng)用戶程序處在用戶態(tài)，且在執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用命令(即CHMK命令)之前，應(yīng)在用戶空間提供系統(tǒng)調(diào)用所

43、需的參數(shù)表，并將該參數(shù)表的地址送入R0寄存器。在執(zhí)行CHMK命令后，處理機(jī)將由用戶態(tài)轉(zhuǎn)為核心態(tài)，并由硬件自動(dòng)地將處理機(jī)狀態(tài)長字(PSL)、程序計(jì)數(shù)器(PC)和代碼操作數(shù)(code)壓入用戶核心棧，繼而從中斷和陷入向量表中取出trap.S的入口地址然后便轉(zhuǎn)入中斷和陷入總控程序trap.S中執(zhí)行。 2022-2-232022-2-236666 trap.S程序執(zhí)行后，繼續(xù)將陷入類型type和用戶棧指針usp壓入用戶核心棧，接著還要將被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境中的一系列寄存器如R0R11的部分或全部內(nèi)容壓入棧中。至于哪些寄存器的內(nèi)容要壓入棧中，這取決于特定寄存器中的屏蔽碼，該屏蔽碼的每一位都與R0R11

44、中的一個(gè)寄存器相對應(yīng)。當(dāng)某一位置成1時(shí)，表示對應(yīng)寄存器的內(nèi)容應(yīng)壓入棧中。 2022-2-232022-2-2367672. AP和和FP指針指針 圖 7 - 7 用戶核心棧 2022-2-232022-2-2368687.4.3 系統(tǒng)調(diào)用陷入后需處理的若干公共問題系統(tǒng)調(diào)用陷入后需處理的若干公共問題 1. 確定系統(tǒng)調(diào)用號(hào)確定系統(tǒng)調(diào)用號(hào) trap(usp, type, code, PC, PSL)其中，參數(shù)PSL為陷入時(shí)處理機(jī)狀態(tài)字長，PC為程序計(jì)數(shù)器，code為代碼操作數(shù)，type為陷入類型號(hào)，usp為用戶棧指針。對陷入的處理可分為多種情況，如果陷入是由于系統(tǒng)調(diào)用所引起的，則對此陷入的第一步處理

45、， 便是確定系統(tǒng)調(diào)用號(hào)。通常，系統(tǒng)調(diào)用號(hào)是包含在代碼操作數(shù)中，故可利用code來確定系統(tǒng)調(diào)用號(hào)i。 其方法是： 令 i=code & 0377 2022-2-232022-2-236969 2. 參數(shù)傳送參數(shù)傳送 這是對因系統(tǒng)調(diào)用引起的陷入的第二步處理。參數(shù)傳送是指由trap.C程序?qū)⑾到y(tǒng)調(diào)用參數(shù)表中的內(nèi)容，從用戶區(qū)傳送到User結(jié)構(gòu)的U.U-arg 中，供系統(tǒng)調(diào)用處理程序使用。由于用戶程序在執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用命令之前，已將參數(shù)表的首址放入R0寄存器中，在進(jìn)入trap.C程序后，該程序便將該首址賦予U.U-arg 指針， 因此， trap.C在處理參數(shù)傳送時(shí)，可讀取該指針的內(nèi)容，以獲得用戶所提供的參數(shù)表， 并將之送至U.U-arg 中。應(yīng)當(dāng)注意，對不同的系統(tǒng)調(diào)用所需傳送參數(shù)的個(gè)數(shù)并不相同，trap.C程序應(yīng)根據(jù)在系統(tǒng)調(diào)用定義表中所規(guī)定的參數(shù)個(gè)數(shù)來進(jìn)行傳送，最多允許10個(gè)參數(shù)。 2022-2-232022-2-237070 3. 利用系統(tǒng)調(diào)用定義表轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序利用系統(tǒng)調(diào)用定義表轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序 在UNIX系統(tǒng)中，對于不同(編號(hào))的系統(tǒng)調(diào)用，都設(shè)置了與之相應(yīng)的處理子程序。為使不同的系統(tǒng)調(diào)用能方便地轉(zhuǎn)入其相應(yīng)的處理子程序，也將各處理子程序的入口地址放入了系統(tǒng)調(diào)用定義表即Sysent 中。該