Linux操作系統(tǒng)原理與應(yīng)用第八章課件

1、第八章 操作系統(tǒng)接口及作業(yè)管理 8.1操作系統(tǒng)接口概述 操作系統(tǒng)是用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口，用戶通過(guò)操作系統(tǒng)的幫助可以快速、有效和安全可靠地使用計(jì)算機(jī)各類資源。而用戶程序必須通過(guò)接口才能獲得操作系統(tǒng)的服務(wù)，該接口主要是由一組系統(tǒng)調(diào)用組成的。 8.1.1操作系統(tǒng)的接口 操作系統(tǒng)提供了三種類型的接口供用戶使用：命令接口程序接口圖形界面接口 8.1.2Linux系統(tǒng)的接口 字符顯示式用戶界面 圖形化用戶界面新一代用戶界面8.2Shell命令接口 Shell是一個(gè)交互編程接口，通過(guò)獲得用戶輸入來(lái)驅(qū)動(dòng)操作系統(tǒng)內(nèi)核完成指定工作，在用戶與操作系統(tǒng)之間起到橋梁的作用。8.2.1認(rèn)識(shí)Shell Shell是系統(tǒng)的

2、用戶界面，提供了用戶與內(nèi)核進(jìn)行交互操作的接口。它接收用戶輸入的命令，并把它們送入內(nèi)核去執(zhí)行。實(shí)際上Shell是一個(gè)命令解釋器，它解釋由用戶輸入的命令，并且把它們送到內(nèi)核。不僅如此，Shell有自己的編程語(yǔ)言用于命令的編輯，它允許用戶輸入由Shell命令組成的程序。8.2.2Shell的功能及版本在Linux操作系統(tǒng)中每個(gè)用戶根據(jù)個(gè)人的需要擁有自己的Shell，用以滿足專門的Shell需要。Shell的另一項(xiàng)重要功能是根據(jù)個(gè)人需要設(shè)定桌面環(huán)境，Shell還提供特定的定制功能。 8.2.2Shell的功能及版本 目前Linux環(huán)境下被廣泛支持的Shell主要有3種：BashTcshPdksh 8.

3、2.3Shell的工作流程與原理 8.3X圖形界面接口 在圖形界面下，不同的Linux發(fā)布版的操作系統(tǒng)都提供了相應(yīng)的用戶管理軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)查看、修改、添加和刪除用戶賬號(hào)和用戶群組的功能。X Window系統(tǒng)是Linux上的圖形操作界面系統(tǒng)，它使Linux系統(tǒng)操作方便、快捷并且更具有人性化。 8.3.1X Window系統(tǒng) X Window即X Window圖形用戶接口，是一種計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，提供了一個(gè)基礎(chǔ)的圖形用戶界面（GUI）和豐富的輸入設(shè)備能力聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)，其最重要的特征之一是獨(dú)特的與設(shè)備無(wú)關(guān)的結(jié)構(gòu)。 8.3.2X系統(tǒng)的工作原理 X Window本身不是操作系統(tǒng)，而是一種可運(yùn)行于多種操

4、作系統(tǒng)，X系統(tǒng)由3個(gè)相關(guān)的部分組合起來(lái)的。服務(wù)端（Server） 客戶端（Client） Server和Client之間的通信8.3.3X系統(tǒng)的啟動(dòng)與停止 通常使用命令startx啟動(dòng)X Window，這是啟動(dòng)X的最常用方法，而且具有很大的靈活性。輸入logout，或是直接使用【Ctrl】+【Alt】+【Backspace】鍵，即可以離開(kāi)整個(gè)X Window環(huán)境。 8.3.4Linux桌面系統(tǒng)目前 Linux 操作系統(tǒng)上最常用的桌面環(huán)境有：GNOME（GNU Network Object Model Environment，GNU 網(wǎng)絡(luò)對(duì)象模型環(huán)境） KDE（K Desktop Environ

5、ment，K 桌面環(huán)境)。 8.4Linux系統(tǒng)調(diào)用接口 系統(tǒng)調(diào)用接口是Linux內(nèi)核與上層應(yīng)用程序進(jìn)行交互通信的唯一接口，從對(duì)中斷機(jī)制的說(shuō)明可知，用戶程序通過(guò)直接或間接調(diào)用即可使用內(nèi)核資源，包括系統(tǒng)硬件資源。8.4.1系統(tǒng)調(diào)用接口概述 系統(tǒng)調(diào)用是Linux操作系統(tǒng)向用戶程序提供支持的接口，通過(guò)這些接口應(yīng)用程序向操作系統(tǒng)請(qǐng)求服務(wù)，控制轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)，而操作系統(tǒng)在完成服務(wù)后，將控制和結(jié)果返回用戶程序。 8.4.2系統(tǒng)調(diào)用接口的組成 Linux系統(tǒng)調(diào)用繼承了UNIX系統(tǒng)調(diào)用中最基本和最有用的部分。這些系統(tǒng)調(diào)用按照功能邏輯大致可分為進(jìn)程控制、進(jìn)程間通信、文件系統(tǒng)控制、存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、套接字控制、用

6、戶管理等幾類 。8.4.3系統(tǒng)調(diào)用過(guò)程 當(dāng)應(yīng)用程序經(jīng)過(guò)庫(kù)函數(shù)向內(nèi)核發(fā)出一個(gè)中斷調(diào)用int 0 x80時(shí)，就開(kāi)始執(zhí)行一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。其中寄存器eax中存放著系統(tǒng)調(diào)用號(hào)，而攜帶的參數(shù)可依次存放在寄存器ebx、ecx和edx中。 8.5作業(yè)管理概述 作業(yè)管理的任務(wù)是完成作業(yè)從外存（硬盤之類的）進(jìn)入內(nèi)存的運(yùn)行準(zhǔn)備工作及作業(yè)完成后的善后工作。8.5.1作業(yè)及其類型 作業(yè)是指用戶在一次計(jì)算過(guò)程中，或者一次事務(wù)處理過(guò)程中，要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所做工作的總稱。作業(yè)包括程序，數(shù)據(jù)，作業(yè)說(shuō)明書(shū)三部分。 8.5.1作業(yè)及其類型從調(diào)度的角度，可把作業(yè)分為：計(jì)算機(jī)型作業(yè)I/O型作業(yè) 從控制的角度，可把作業(yè)分成：脫機(jī)作業(yè)聯(lián)機(jī)作業(yè)

7、。8.5.2作業(yè)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換8.5.3作業(yè)控制級(jí)的接口 聯(lián)機(jī)用戶接口 脫機(jī)用戶接口 8.6作業(yè)調(diào)度 根據(jù)一定原則，從輸入井的后備作業(yè)隊(duì)列中選擇適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)，為它分配內(nèi)存等資源，并將其調(diào)入內(nèi)存投入運(yùn)行，又稱高級(jí)調(diào)度，遠(yuǎn)程調(diào)度。 8.6.1作業(yè)調(diào)度應(yīng)考慮的因素應(yīng)與系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)目標(biāo)一致考慮系統(tǒng)中各種資源的負(fù)載均勻作業(yè)的優(yōu)先級(jí)對(duì)一些專用資源的使用特性的考慮8.6.2作業(yè)調(diào)度算法先來(lái)先服務(wù)（FCFS） 短作業(yè)優(yōu)先（SJF） 響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法 基于優(yōu)先數(shù)的作業(yè)調(diào)度算法 資源搭配算法（均衡型作業(yè)調(diào)度算法） 8.7Linux中的用戶接口與系統(tǒng)調(diào)用 Linux提供了命令行和圖形兩種接口以及程序接口。 在Linux中常用的系統(tǒng)調(diào)用按照功能邏輯大致可以分為系統(tǒng)控制、文件系統(tǒng)控制、網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理等 。本章小結(jié) 本章討論了命令接口、圖形接口、程序接口。Linux下的圖形接口實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是X Window，GNOME桌