操作系統(tǒng)-ch7教材

第7章操作系統(tǒng)接口

7.1聯(lián)機(jī)命令接口7.2Shell命令語言7.3系統(tǒng)調(diào)用

1第7章操作系統(tǒng)接口OS接口：命令方式（鍵盤命令）

圖標(biāo)、窗口方式（GUI）

系統(tǒng)調(diào)用方式（程序接口）

2操作接口（用戶接口）7.1聯(lián)機(jī)命令接口

7.1.1聯(lián)機(jī)命令的類型①系統(tǒng)訪問類；②磁盤操作類；③文件操作類；

④目錄操作類；⑤通信類；⑥其他命令。

37.1聯(lián)機(jī)命令接口1．系統(tǒng)訪問類

如注冊命令Login等。2．磁盤操作命令

如Format、Diskcopy、Diskcomp、Backup等

3．文件操作命令如type、copy、comp、rename、erase（del）等。

4．目錄操作命令

如mkdir、dir、rmdir、tree、cd等。

5．其他命令

如輸入輸出重定向命令、管道命令、過濾命令、批命令等。

47.1聯(lián)機(jī)命令接口7.1.2鍵盤終端處理程序具有下述幾方面功能：

接收用戶從終端上輸入的字符；

字符緩沖，用于暫存接收的字符；

回送顯示；

屏幕編輯：刪除一行、插入鍵、移動光標(biāo)鍵等。

特殊字符的處理。Ctrl+C、Ctrl+S、Ctrl+Q、Break、Delete等。

57.1聯(lián)機(jī)命令接口67.1.3命令解釋程序作用：1、在屏幕上給出提示符，請用戶鍵入命令2、讀入該命令、識別命令，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的命令處理程序的入口地址3、將處理結(jié)果在屏幕上顯示組成：1、常駐部分2、初始化部分3、暫存部分7其工作流程如圖所示。啊7.2Shell命令語言

UNIX的Shell是操作系統(tǒng)的最外層，也稱外殼。

它可以作為命令語言，為用戶提供使用操作系統(tǒng)的接口。Shell也是一種程序設(shè)計(jì)語言，用戶可以用多條Shell命令構(gòu)成一個(gè)文件（程序），或稱為shell過程。

87.2.1簡單命令UNIX規(guī)定命令用小寫字母構(gòu)成，但僅前8個(gè)字符有效。分以下幾類：1、進(jìn)入與退出系統(tǒng)2、文件操作命令3、目錄操作命令4、系統(tǒng)詢問命令1．進(jìn)入與退出系統(tǒng)

login——進(jìn)入系統(tǒng)；logout——退出系統(tǒng)

92．文件操作命令

1）cat——顯示文件內(nèi)容。

例如：$catfilename1filename2——依次顯示兩個(gè)文件內(nèi)容。$是提示符（下同）。2）cp——復(fù)制文件命令。

例如：$cpsourcetarget

3）mv——文件更名

例如：$mvoldnamenewname

4）rm——撤消（刪除）文件

例如：$rmfilename5）file——確定文件的類型。

107.2.1簡單命令3．目錄操作命令1）mkdir（簡稱md）——建立子目錄

2）rmdir（簡稱rd）——撤消子目錄（空的）

3）cd——改變當(dāng)前目錄

4）chmod——改變對文件的存取方式

4．系統(tǒng)詢問命令

1）date——訪問當(dāng)前日期和時(shí)間

2）who——詢問當(dāng)前用戶

3）pwd——顯示當(dāng)前目錄路徑名

117.2.1簡單命令7.2.2重定向與管道命令

1．重定向命令

使用“>”、“<”和“>>”。例如：$catfile1>file2——輸出重定向

$catfile4>>file2——內(nèi)容接在file2的尾部

$a.out<file1>file0——在執(zhí)行文件a.out時(shí)，從文件file1提取數(shù)據(jù)，而把a(bǔ).out執(zhí)行的結(jié)果輸出到文件file0中。

127.2.2重定向與管道命令2．管道命令

用符號“|”來連接兩條命令，使前一條命令的輸出作為后一條命令的輸入。

格式：$command1|command2

例如：$catfile|wc

137.2.3通信命令

1．信箱通信命令mail2．對話通信命令write3．允許或拒絕接收消息命令mesg

147.2.4后臺命令

把一個(gè)任務(wù)轉(zhuǎn)入后臺執(zhí)行時(shí)，只需在后臺命令末尾加上字符“&”

對于所有在后臺運(yùn)行的命令的標(biāo)準(zhǔn)輸入，都必須加以重定向。

157.3系統(tǒng)調(diào)用

7.3.1系統(tǒng)調(diào)用的基本概念

在OS的核心中，都設(shè)置了一組用于實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)功能的子程序（過程或函數(shù)），并將它們提供給用戶應(yīng)用程序調(diào)用。

系統(tǒng)調(diào)用本質(zhì)上是應(yīng)用程序請求OS內(nèi)核完成某項(xiàng)功能時(shí)的一種過程調(diào)用。

167.3系統(tǒng)調(diào)用

7.3.1系統(tǒng)調(diào)用的基本概念

兩種狀態(tài)：系統(tǒng)態(tài)（管態(tài)、核心態(tài)）和用戶態(tài)（目態(tài)）

兩種指令：特權(quán)指令和非特權(quán)指令操作系統(tǒng)在系統(tǒng)態(tài)運(yùn)行，執(zhí)行特權(quán)指令。應(yīng)用程序只能在用戶態(tài)運(yùn)行，執(zhí)行非特權(quán)指令。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，處理機(jī)在系統(tǒng)態(tài)和用戶態(tài)之間切換。177.3系統(tǒng)調(diào)用

7.3.1系統(tǒng)調(diào)用的基本概念

與一般的過程調(diào)用的區(qū)別：

運(yùn)行在不同的系統(tǒng)狀態(tài)

通過軟中斷進(jìn)入

返回問題——返回時(shí)，CPU可能被別的進(jìn)程搶占。

嵌套調(diào)用——在一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行期間，可以利用系統(tǒng)調(diào)用命令去調(diào)用另一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。

187.3.2系統(tǒng)調(diào)用的類型

1．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

獲得和設(shè)置進(jìn)程屬性的系統(tǒng)調(diào)用：進(jìn)程標(biāo)識符、進(jìn)程優(yōu)先級、最大執(zhí)行時(shí)間等

等待某事件出現(xiàn)的系統(tǒng)調(diào)用

197.3.2系統(tǒng)調(diào)用的類型

2．文件操縱類系統(tǒng)調(diào)用

創(chuàng)建和刪除文件

打開和關(guān)閉文件

讀和寫文件

207.3.2系統(tǒng)調(diào)用的類型

3．進(jìn)程通信類系統(tǒng)調(diào)用

openconnectionacceptconnectionsendmessagereceivemessagecloseconnection217.3.3系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)調(diào)用是通過中斷機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，操作系統(tǒng)的所有系統(tǒng)調(diào)用都通過一個(gè)中斷入口來實(shí)現(xiàn)。（如MS-DOS提供的INT21H）

系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，控制由用戶態(tài)轉(zhuǎn)為系統(tǒng)態(tài)，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由陷入機(jī)制完成，主要包括：陷入硬件機(jī)構(gòu)和陷入處理程序。

227.3.3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——當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生某事件時(shí)，CPU暫停正在執(zhí)行的程序，在保留現(xiàn)場后自動地轉(zhuǎn)去執(zhí)行該事件的處理程序，執(zhí)行完后再返回原程序的斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。

237.3.3系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)

1．中斷和陷入硬件機(jī)構(gòu)

分外中斷和內(nèi)中斷兩類：

外中斷——由于外部設(shè)備事件所引起的中斷。如磁盤中斷、打印中斷等。內(nèi)中斷——由于CPU內(nèi)部事件引起的中斷。如程序出錯（非法指令、地址越界）、電源故障等。內(nèi)中斷（trap）也被譯為“捕獲”或“陷入”。

陷入是由于執(zhí)行了現(xiàn)行指令引起的；而中斷是由于系統(tǒng)中某事件引起的，該事件與現(xiàn)行指令無關(guān)。247.3.3系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)

1．中斷和陷入硬件機(jī)構(gòu)

中斷和陷入向量

中斷入口地址+PSW=中斷（陷入）向量

中斷向量表——由所有中斷向量和陷入向量構(gòu)成的表。

257.3.3系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)2．系統(tǒng)調(diào)用號和參數(shù)的設(shè)置26賦予每條系統(tǒng)調(diào)用一個(gè)唯一的系統(tǒng)調(diào)用號。每條系統(tǒng)調(diào)用都含有若干參數(shù)，在執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，如何設(shè)置參數(shù)，有以下幾種方式：

陷入指令自帶方式

直接將參數(shù)送入相應(yīng)的寄存器中。如MS-DOS

參數(shù)表方式：將系統(tǒng)調(diào)用所需的參數(shù)放在一張參數(shù)表中，再將指向該參數(shù)表的指針放在某個(gè)指定的寄存器中。如UNIX

7.3.3系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)2．系統(tǒng)調(diào)用號和參數(shù)的設(shè)置27【例】MS-DOS中建立文件“C:\MYDIR\MYFILE.TXT”

MOVAH,3CH ;置子功能MOVDX,SEGFname ;DS,DX指向文件名MOVDS,DXMOVDX,OFFSETFnameMOVCX,00H ;置普通文件屬性INT21HJCError_creatMOVHandle