操作系統(tǒng)接口實用教案

1、7.17.1聯(lián)機用戶(yngh)(yngh)接口用戶接口可以分為用戶接口可以分為(fn wi)(fn wi)如下兩類：如下兩類：(1) (1) 聯(lián)機用戶接口（交互式）（操作命令）聯(lián)機用戶接口（交互式）（操作命令）(2) (2) 脫機用戶接口（作業(yè)控制語言）脫機用戶接口（作業(yè)控制語言）第1頁/共42頁第一頁，共43頁。7.1.1 7.1.1 聯(lián)機(lin j)(lin j)用戶接口不同操作系統(tǒng)的聯(lián)機命令接口有所不同，命令不同操作系統(tǒng)的聯(lián)機命令接口有所不同，命令的種類、數(shù)量及功能方面，以及命令的形式、用的種類、數(shù)量及功能方面，以及命令的形式、用法等方面。從用法和形式方面可分成以下法等方面。從用法和

2、形式方面可分成以下(yxi)(yxi)兩種：兩種：(1) (1) 字符顯示式用戶界面；字符顯示式用戶界面；(2) (2) 圖形化用戶界面。圖形化用戶界面。第2頁/共42頁第二頁，共43頁。1命令行方式(fngsh)該方式是指以行為單位輸入和顯示不同的命令。命令的執(zhí)該方式是指以行為單位輸入和顯示不同的命令。命令的執(zhí)行是串行、間斷的，后一個命令的輸入一般需等到前一個命行是串行、間斷的，后一個命令的輸入一般需等到前一個命令執(zhí)行結束，如用戶鍵入的一條命令處理令執(zhí)行結束，如用戶鍵入的一條命令處理(chl)(chl)完成后，完成后，系統(tǒng)發(fā)出新的命令輸入提示符，用戶才可以繼續(xù)輸入下一條系統(tǒng)發(fā)出新的命令輸入提

3、示符，用戶才可以繼續(xù)輸入下一條命令。命令。簡單命令的一般形式為：簡單命令的一般形式為：Command arg1 arg2 Command arg1 arg2 argnargn其中，其中，Command Command 是命令名，又稱命令動詞，其余為該命是命令名，又稱命令動詞，其余為該命令所帶的執(zhí)行參數(shù)，有些命令可以沒有參數(shù)。令所帶的執(zhí)行參數(shù)，有些命令可以沒有參數(shù)。 (1) A (1) Adir c:/windowsdir c:/windows (2) A (2) Acopy a.txt b.txt copy a.txt b.txt (3) A (3) Aeditedit第3頁/共42頁第三頁，

4、共43頁。2 2批命令(mng lng)(mng lng)方式用戶預先把一系列命令組織在一種稱為批命令文件的文件中，一次建立，多次執(zhí)行。用戶預先把一系列命令組織在一種稱為批命令文件的文件中，一次建立，多次執(zhí)行。使用這種方式可減少用戶輸入使用這種方式可減少用戶輸入(shr)(shr)命令的次數(shù)，既節(jié)省了時間和減少了出錯概率，命令的次數(shù)，既節(jié)省了時間和減少了出錯概率，又方便了用戶。又方便了用戶。通常批命令文件都有特殊的文件擴展名，如通常批命令文件都有特殊的文件擴展名，如MS-DOSMS-DOS系統(tǒng)的系統(tǒng)的 .BAT .BAT文件。文件。第4頁/共42頁第四頁，共43頁。.2聯(lián)機命令

5、(mng lng)(mng lng)的類型根據(jù)命令所完成功能的不同，可分成以下幾類根據(jù)命令所完成功能的不同，可分成以下幾類: : 系統(tǒng)訪問類；系統(tǒng)訪問類； 磁盤操作磁盤操作(cozu)(cozu)類；類； 文件操作文件操作(cozu)(cozu)類；類； 目錄操作目錄操作(cozu)(cozu)類；類； 通信類；通信類； 其他命令。其他命令。第5頁/共42頁第五頁，共43頁。1 1系統(tǒng)(xtng)(xtng)訪問類 為了保證系統(tǒng)的安全性，凡要在多用戶系統(tǒng)的終為了保證系統(tǒng)的安全性，凡要在多用戶系統(tǒng)的終端上上機的用戶，都必須先在系統(tǒng)管理員處獲得端上上機的用戶，都必須先在系統(tǒng)管理員處獲得一合法的注冊

6、名和口令。以后，每當用戶在接通一合法的注冊名和口令。以后，每當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：屏幕上顯示出以下的注冊命令： Login:Login: / /提示提示(tsh)(tsh)用戶鍵入自用戶鍵入自己的注冊名己的注冊名 Password:Password:/ /提示提示(tsh)(tsh)用戶鍵入自己用戶鍵入自己的口令的口令第6頁/共42頁第六頁，共43頁。2 2磁盤操作命令(mng lng)(mng lng)在微機操作系統(tǒng)中，通常都提供了若干條磁盤操作命在微機操作系統(tǒng)中，通常都提供了若干條磁盤操作

7、命令。令。(1)(1)磁盤格式化命令磁盤格式化命令Format Format (2) (2) 復制整個復制整個(zhngg)(zhngg)軟盤命令軟盤命令DiskcopyDiskcopy(3) (3) 軟盤比較命令軟盤比較命令DiskcompDiskcomp(4) (4) 備份命令備份命令BackupBackup第7頁/共42頁第七頁，共43頁。3 3文件(wnjin)(wnjin)操作命令每個操作系統(tǒng)都提供了一組文件操作命令。在微每個操作系統(tǒng)都提供了一組文件操作命令。在微機機OSOS中的文件操作命令有下述幾種：中的文件操作命令有下述幾種：(1) (1) 顯示文件命令顯示文件命令typetyp

8、e(2) (2) 拷貝文件命令拷貝文件命令copycopy(3) (3) 文件比較文件比較(bjio)(bjio)命令命令compcomp(4) (4) 重新命名命令重新命名命令RenameRename(5) (5) 刪除文件命令刪除文件命令eraseerase第8頁/共42頁第八頁，共43頁。4 4目錄(ml)(ml)操作命令(1) (1) 建立子目錄命令建立子目錄命令mkdirmkdir(2) (2) 顯示目錄命令顯示目錄命令dirdir(3) (3) 刪除刪除(shnch)(shnch)子目錄命令子目錄命令rmdirrmdir(4) (4) 顯示目錄結構命令顯示目錄結構命令treetre

9、e(5) (5) 改變當前目錄命令改變當前目錄命令chdirchdir第9頁/共42頁第九頁，共43頁。5其它(qt)命令（1 1）輸入輸出重定向命令。在有的）輸入輸出重定向命令。在有的OSOS中定義了兩個標準中定義了兩個標準I/OI/O設設備。即鍵盤和顯示終端。備。即鍵盤和顯示終端。如果在命令中設置輸出重定向如果在命令中設置輸出重定向“”“”符，表示符，表示(biosh)(biosh)將命將命令的輸出改向。令的輸出改向。若在命令中設置輸入重定向若在命令中設置輸入重定向“”“”符，則不再是從鍵盤而是從重符，則不再是從鍵盤而是從重定向符左邊參數(shù)所指定的文件或設備上，取得輸入信息。定向符左邊參數(shù)所

10、指定的文件或設備上，取得輸入信息。(2) (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。這樣，由兩個的輸入信息。這樣，由兩個( (含兩條含兩條) )以上的命令可形成一條管道。以上的命令可形成一條管道。在在MS-DOSMS-DOS和和UNIXUNIX中，都用中，都用“|”“|”作為管道符號，其一般格式為：作為管道符號，其一般格式為：Command1 | Command2 | | Commandn; Command1 | Command2 | | Commandn; 第10頁/共42頁第十頁，共43頁。(3) (3) 過

11、濾命令。用于讀取指定文件或標準輸入，從中找出由過濾命令。用于讀取指定文件或標準輸入，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。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，例如，MS-DOSMS-DOS中用命令中用命令find/N“erase”(find/N“erase”(路徑名路徑名) )可對由路徑名指定的輸入文件逐行檢索，把含有字符串可對由路徑名指定的輸入文件逐行檢索，把含有字符串“erase”“erase”的行輸出。的行輸出。(4) (4) 批命令。為了多次反復地執(zhí)行指定的若干條命令，可以批命令。為了多次反復地執(zhí)行指定的若干條命令，可以提供一特定文件。在提

12、供一特定文件。在MS-DOSMS-DOS中提供了一種特殊文件，其后綴中提供了一種特殊文件，其后綴名用名用“.BAT”“.BAT”；在；在UNIXUNIX系統(tǒng)中稱為命令文件。它們都是利用系統(tǒng)中稱為命令文件。它們都是利用(lyng)(lyng)一些鍵盤命令構成一個程序，一次建立供多次使一些鍵盤命令構成一個程序，一次建立供多次使用。用。第11頁/共42頁第十一頁，共43頁。7.1.3鍵盤(jinpn)終端處理程序 鍵盤鍵盤(jinpn)(jinpn)終端處理程序應具有的功能：終端處理程序應具有的功能： (1) (1) 接收用戶從終端上打入的字符。接收用戶從終端上打入的字符。 (2) (2) 字符緩沖

13、，用于暫存所接收的字符。字符緩沖，用于暫存所接收的字符。 (3) (3) 回送顯示?；厮惋@示。 (4) (4) 屏幕編輯。屏幕編輯。 (5) (5) 特殊字符處理。特殊字符處理。 第12頁/共42頁第十二頁，共43頁。1字符接收功能面向字符方式：驅(qū)動程序?qū)⒂脩?yngh)從終端鍵入的字符不加任何修改傳送給用戶(yngh)程序。面向行方式：終端處理程序?qū)⒔邮艿淖址麜捍嬖谛芯彌_中，并對其加以編輯，當接受到行結束符時才將此行的信息送命令解釋程序。第13頁/共42頁第十三頁，共43頁。2字符緩沖 字符緩沖是指暫存從終端輸入的字符，其方式有兩種：專用緩沖區(qū)方式：系統(tǒng)為每個終端設置(shzh)一緩沖區(qū)，用

14、于暫存用戶鍵入的字符，此方式在終端數(shù)目較多時所需的緩沖數(shù)量較大，且利用率較低，故該方式比較適合于單用戶系統(tǒng)或終端較少的多用戶系統(tǒng)。 公用緩沖池方式：系統(tǒng)為各個終端只設置(shzh)一個由多個大小相同的緩沖區(qū)構成的公用緩沖池，當有數(shù)據(jù)從終端輸入時，需向緩沖池申請一個緩沖區(qū)來接收字符，若一個裝滿則再申請一個，并通過指針相連直至輸入完畢，當一緩沖區(qū)內(nèi)的字符傳送給用戶進程之后，將緩沖區(qū)從鏈中移出。此方式下緩沖的利用率較高。第14頁/共42頁第十四頁，共43頁。圖 7-1 兩種緩沖(hunchng)方式 終端專用緩沖區(qū)主機終端(a) 專用緩沖區(qū)方式終端主機(b) 公用緩沖池方式公用緩沖池第15頁/共42

15、頁第十五頁，共43頁。3回送顯示回送顯示是指用戶每從鍵盤鍵入一個字符，終端(zhn dun)處理程序便將該字符送屏幕顯示，其實現(xiàn)方式有硬件和軟件兩種，用硬件實現(xiàn)速度較快，但缺乏靈活性，用軟件實現(xiàn)可根據(jù)需要回顯并方便字符變換。4. 屏幕編輯(1) 刪除字符鍵。 (2) 刪除一行鍵。(3) 插入鍵。(4) 移動光標鍵。 (5) 屏幕上卷或下移鍵。第16頁/共42頁第十六頁，共43頁。5. 特殊字符處理 (1) 中斷字符。 當程序在運行中出現(xiàn)異常情況時，用戶可通過(tnggu)鍵入中斷字符的辦法來中止當前程序的運行。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

16、止上卷字符。 用戶鍵入此字符后，終端處理程序應使正在上卷的屏幕暫停上卷，以便用戶仔細觀察屏幕內(nèi)容。在有的系統(tǒng)中，是利用Ctrl+S鍵來停止屏幕上卷的。 (3) 恢復上卷字符。 有的系統(tǒng)利用Ctrl+Q鍵使停止上卷的屏幕恢復上卷。終端處理程序收到該字符后， 便恢復屏幕的上卷功能。第17頁/共42頁第十七頁，共43頁。.4命令(mng lng)(mng lng)解釋程序1 1命令解釋程序的作用命令解釋程序的主要作用是在屏幕上給出提示符，請用戶(yngh)(yngh)鍵入命令，然后讀入該命令，識別命令，再轉(zhuǎn)到相應命令處理程序的入口地址，把控制權交給該處理程序去執(zhí)行，并將處理結果送屏幕

17、上顯示。若用戶(yngh)(yngh)鍵入的命令有錯，則應顯示出某一出錯信息。第18頁/共42頁第十八頁，共43頁。2 2命令(mng lng)(mng lng)解釋程序的組成（MS-MS-DOSDOS）1.1. 常駐部分常駐部分2.2. 中斷服務子程序、暫存部分恢復子程序中斷服務子程序、暫存部分恢復子程序3.3. 初始化部分初始化部分4.4. 啟動時獲得控制權。還包括對啟動時獲得控制權。還包括對Autoexec.batAutoexec.bat文件的處理文件的處理程序，并決定應用程序裝入的基址。程序，并決定應用程序裝入的基址。5.5. 系統(tǒng)啟動后，由處理程序找到并執(zhí)行系統(tǒng)啟動后，由處理程序找到

18、并執(zhí)行AUTOEXEC.BATAUTOEXEC.BAT文件。文件。由于該文件在用完后不再被需要，因而它將被第一個由由于該文件在用完后不再被需要，因而它將被第一個由COMMAND.COMCOMMAND.COM裝入的文件所覆蓋。裝入的文件所覆蓋。6.6. 暫存部分暫存部分7.7. 包含包含(bohn)(bohn)了所有的內(nèi)部命令處理模塊、批文件處了所有的內(nèi)部命令處理模塊、批文件處理程序，以及裝入和執(zhí)行外部命令的程序。理程序，以及裝入和執(zhí)行外部命令的程序。第19頁/共42頁第十九頁，共43頁。3 3命令(mng lng)(mng lng)解釋程序的工作流程 系統(tǒng)在接通電源或復位后，初始化部分獲得控制

19、權，對整個系統(tǒng)系統(tǒng)在接通電源或復位后，初始化部分獲得控制權，對整個系統(tǒng)完成初始化工作，并自動執(zhí)行完成初始化工作，并自動執(zhí)行AUTOEXEC.BATAUTOEXEC.BAT文件，之后便把控文件，之后便把控制權交給暫存部分。制權交給暫存部分。 暫存部分首先讀入鍵盤緩沖區(qū)中的命令，判別其文件名、擴展名暫存部分首先讀入鍵盤緩沖區(qū)中的命令，判別其文件名、擴展名及驅(qū)動器名是否正確。若無錯，再識別及驅(qū)動器名是否正確。若無錯，再識別(shbi)(shbi)該命令。該命令。 命令識別命令識別(shbi)(shbi)方法：表格法方法：表格法 命令名及入口地址命令名及入口地址 如果暫存如果暫存部分在該表中能找到鍵入

20、的命令，且是內(nèi)部命令，便可以直接從部分在該表中能找到鍵入的命令，且是內(nèi)部命令，便可以直接從對應表項中獲得該命令處理程序的入口地址，然后執(zhí)行該命令。對應表項中獲得該命令處理程序的入口地址，然后執(zhí)行該命令。 如果發(fā)現(xiàn)鍵入的命令不屬于內(nèi)部命令而是外部命令，則暫存部分如果發(fā)現(xiàn)鍵入的命令不屬于內(nèi)部命令而是外部命令，則暫存部分還須為之建立命令行；再通過執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用還須為之建立命令行；再通過執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用execexec來裝入該命令的來裝入該命令的處理程序，并得到其基地址；然后執(zhí)行相應的命令。處理程序，并得到其基地址；然后執(zhí)行相應的命令。第20頁/共42頁第二十頁，共43頁。是內(nèi)部命令？DIR命令處理程序Ty

21、pe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)行顯示提示符第21頁/共42頁第二十一頁，共43頁。7.37.3系 統(tǒng) 調(diào) 用 程序接口是程序接口是OSOS專門為用戶程序設置的，也是用戶程序取得專門為用戶程序設置的，也是用戶程序取得OSOS服務的唯一途徑。程服務的唯一途徑。程序接口通常是由各種類型的系統(tǒng)調(diào)用組成的。應用程序通過系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)序接口通常是由各種類型的系統(tǒng)調(diào)用組成的。應用程序通過系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)(shxin)(shxin)與與OSOS通信，并可取得它的服務。通信，并可取得它的服務。第22頁/共42頁第二十二頁，共43頁。.

22、1系統(tǒng)(xtng)(xtng)調(diào)用的基本概念 在在OSOS的核心中設置了一組用于實現(xiàn)各種系統(tǒng)功的核心中設置了一組用于實現(xiàn)各種系統(tǒng)功能的子程序能的子程序( (過程過程(guchng) (guchng) 。由于這些程。由于這些程序或過程序或過程(guchng)(guchng)是是OSOS系統(tǒng)本身程序模塊系統(tǒng)本身程序模塊中的一部分，為了保護操作系統(tǒng)程序不被用戶中的一部分，為了保護操作系統(tǒng)程序不被用戶程序破壞，程序破壞，OSOS向應用程序提供了一系列的系統(tǒng)向應用程序提供了一系列的系統(tǒng)調(diào)用命令，讓應用程序通過系統(tǒng)調(diào)用去調(diào)用所調(diào)用命令，讓應用程序通過系統(tǒng)調(diào)用去調(diào)用所需的系統(tǒng)過程需的系統(tǒng)過程(guchng)

23、(guchng)。第23頁/共42頁第二十三頁，共43頁。1 1系統(tǒng)(xtng)(xtng)態(tài)和用戶態(tài)為了保證系統(tǒng)程序不被應用程序有意或無意地破壞，為計算機設為了保證系統(tǒng)程序不被應用程序有意或無意地破壞，為計算機設置了兩種狀態(tài)：系統(tǒng)態(tài)置了兩種狀態(tài)：系統(tǒng)態(tài)( (也稱為管態(tài)或核心態(tài)也稱為管態(tài)或核心態(tài)) )和用戶態(tài)和用戶態(tài)( (也稱為目也稱為目態(tài)態(tài)) )。操作系統(tǒng)在系統(tǒng)態(tài)運行，而應用程序只能在用戶態(tài)運行。操作系統(tǒng)在系統(tǒng)態(tài)運行，而應用程序只能在用戶態(tài)運行?，F(xiàn)代多數(shù)操作系統(tǒng)將現(xiàn)代多數(shù)操作系統(tǒng)將CPUCPU的指令的指令(zhlng)(zhlng)集分為特權指令集分為特權指令(zhlng)(zhlng)和非

24、特權指令和非特權指令(zhlng)(zhlng)兩類。兩類。1) 1) 特權指令特權指令(zhlng)(zhlng)：就是在系統(tǒng)態(tài)時運行的指令：就是在系統(tǒng)態(tài)時運行的指令(zhlng)(zhlng)，是關系到系統(tǒng)全局的指令，是關系到系統(tǒng)全局的指令(zhlng)(zhlng)。特權指令。特權指令(zhlng)(zhlng)只允許操作系統(tǒng)使用，不允許應用程序使用。只允許操作系統(tǒng)使用，不允許應用程序使用。2) 2) 非特權指令非特權指令(zhlng)(zhlng)：是在用戶態(tài)時運行的指令：是在用戶態(tài)時運行的指令(zhlng)(zhlng)。一般應用程序所使用的都是非特權指令。一般應用程序所使用的都是非

25、特權指令(zhlng)(zhlng)，它只能完成一般性的操作和任務。它只能完成一般性的操作和任務。這種限制是由硬件實現(xiàn)的，如果在應用程序中使用了特權指令這種限制是由硬件實現(xiàn)的，如果在應用程序中使用了特權指令(zhlng)(zhlng)，就會發(fā)出權限出錯信號。，就會發(fā)出權限出錯信號。第24頁/共42頁第二十四頁，共43頁。2 2系統(tǒng)(xtng)(xtng)調(diào)用 當應用程序中需要操作系統(tǒng)提供服務時，應用程序必須使用系當應用程序中需要操作系統(tǒng)提供服務時，應用程序必須使用系統(tǒng)調(diào)用命令。由操作系統(tǒng)捕獲到該命令后，便將統(tǒng)調(diào)用命令。由操作系統(tǒng)捕獲到該命令后，便將CPUCPU的狀態(tài)的狀態(tài)(zhungti)(z

26、hungti)從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)態(tài)，然后執(zhí)行操作系統(tǒng)中從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)態(tài)，然后執(zhí)行操作系統(tǒng)中相應的子程序相應的子程序( (例程例程) )，完成所需的功能。執(zhí)行完成后，系統(tǒng)又，完成所需的功能。執(zhí)行完成后，系統(tǒng)又將將CPUCPU狀態(tài)狀態(tài)(zhungti)(zhungti)從系統(tǒng)態(tài)轉(zhuǎn)換到用戶態(tài)，再繼續(xù)執(zhí)從系統(tǒng)態(tài)轉(zhuǎn)換到用戶態(tài)，再繼續(xù)執(zhí)行應用程序。行應用程序。 系統(tǒng)調(diào)用與一般過程調(diào)用的差別：系統(tǒng)調(diào)用與一般過程調(diào)用的差別： (1) (1) 運行在不同的系統(tǒng)狀態(tài)運行在不同的系統(tǒng)狀態(tài)(zhungti)(zhungti)。 (2) (2) 狀態(tài)狀態(tài)(zhungti)(zhungti)的轉(zhuǎn)換通過軟中斷進入。的轉(zhuǎn)

27、換通過軟中斷進入。 (3) (3) 返回問題。返回問題。 (4) (4) 嵌套調(diào)用。嵌套調(diào)用。第25頁/共42頁第二十五頁，共43頁。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)用第26頁/共42頁第二十六頁，共43頁。3 3中斷(zhngdun)(zhngdun)機制 系統(tǒng)調(diào)用是通過中斷機制實現(xiàn)的，并且一個操作系系統(tǒng)調(diào)用是通過中斷機制實現(xiàn)的，并且一個操作系統(tǒng)統(tǒng)(co zu x tn)(co zu x tn)的所有系統(tǒng)調(diào)用都通過的所有系統(tǒng)調(diào)用都通過同一個中斷入口來實現(xiàn)。如同一個中斷入口來實現(xiàn)。如MS-DOS

28、MS-DOS提供了提供了INT 21HINT 21H。 終端機制本身也是受保護的。只有授權給應用程序終端機制本身也是受保護的。只有授權給應用程序的中斷號，才是可以被應用程序調(diào)用的。的中斷號，才是可以被應用程序調(diào)用的。 如如Linux Linux 僅僅給應用程序授權了僅僅給應用程序授權了4 4 個中斷號：個中斷號：3 3、4 4、5 5以及以及80h80h，80h80h正時系統(tǒng)調(diào)用的中斷號。正時系統(tǒng)調(diào)用的中斷號。第27頁/共42頁第二十七頁，共43頁。.2系統(tǒng)(xtng)(xtng)調(diào)用的類型1 1進程控制類系統(tǒng)調(diào)用進程控制類系統(tǒng)調(diào)用這類系統(tǒng)調(diào)用主要用于對進程的控制，如創(chuàng)建一個這

29、類系統(tǒng)調(diào)用主要用于對進程的控制，如創(chuàng)建一個新的進程和終止一個進程的運行，獲得和設置進新的進程和終止一個進程的運行，獲得和設置進程屬性程屬性(shxng)(shxng)等。等。1) 1) 創(chuàng)建和終止進程的系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建和終止進程的系統(tǒng)調(diào)用2) 2) 獲得和設置進程屬性獲得和設置進程屬性(shxng)(shxng)的系統(tǒng)調(diào)用的系統(tǒng)調(diào)用3) 3) 等待某事件出現(xiàn)的系統(tǒng)調(diào)用等待某事件出現(xiàn)的系統(tǒng)調(diào)用第28頁/共42頁第二十八頁，共43頁。2 2文件操縱(cozng)(cozng)類系統(tǒng)調(diào)用對文件進行操縱的系統(tǒng)調(diào)用數(shù)量較多，有創(chuàng)建文對文件進行操縱的系統(tǒng)調(diào)用數(shù)量較多，有創(chuàng)建文件、刪除文件、打開件、刪除文件、打

30、開(d ki)(d ki)文件、關閉文文件、關閉文件、讀文件、寫文件、建立目錄、移動文件的讀件、讀文件、寫文件、建立目錄、移動文件的讀/ /寫指針、改變文件的屬性等。寫指針、改變文件的屬性等。1)1)創(chuàng)建和刪除文件創(chuàng)建和刪除文件2) 2) 打開打開(d ki)(d ki)和關閉文件和關閉文件3) 3) 讀和寫文件讀和寫文件第29頁/共42頁第二十九頁，共43頁。3 3進程通信類系統(tǒng)(xtng)(xtng)調(diào)用在OS中經(jīng)常采用兩種進程通信方式(fngsh)，即消息傳遞方式(fngsh)和共享存儲區(qū)方式(fngsh)。當系統(tǒng)中采用消息傳遞方式(fngsh)時，在通信前，必須先打開一個連接。 用戶在

31、利用共享存儲區(qū)進行通信之前，須先建立一個共享存儲區(qū)，再將該共享存儲區(qū)連接到進程自身的虛地址空間上。第30頁/共42頁第三十頁，共43頁。7.3.3 POSIX7.3.3 POSIX標準(biozhn)(biozhn)國際標準化組織國際標準化組織ISOISO給出的有關系統(tǒng)調(diào)用的國際標準給出的有關系統(tǒng)調(diào)用的國際標準POSIX1003.1(Portable Operating System IX) POSIX1003.1(Portable Operating System IX) 。POSIX POSIX 定義了標準應用程序接口定義了標準應用程序接口(API)(API)，用于保證編制的應用程，用于保

32、證編制的應用程序可以在源代碼一級上在多種操作系統(tǒng)上移植運行。只有符合這一序可以在源代碼一級上在多種操作系統(tǒng)上移植運行。只有符合這一標準的應用程序，才有可能完全兼容多種操作系統(tǒng)，即在多種操作標準的應用程序，才有可能完全兼容多種操作系統(tǒng)，即在多種操作系統(tǒng)下都能夠運行。系統(tǒng)下都能夠運行。POSIX POSIX 標準定義了一組過程，這組過程是構造系統(tǒng)調(diào)用所必須標準定義了一組過程，這組過程是構造系統(tǒng)調(diào)用所必須的。通過調(diào)用這些過程所提供的服務，確定了一系列系統(tǒng)調(diào)用的功的。通過調(diào)用這些過程所提供的服務，確定了一系列系統(tǒng)調(diào)用的功能。能。POSIXPOSIX標準所定義的一組過程雖然指定了系統(tǒng)調(diào)用的功能，但并標準

33、所定義的一組過程雖然指定了系統(tǒng)調(diào)用的功能，但并沒有明確規(guī)定系統(tǒng)調(diào)用是以什么形式實現(xiàn)的，是庫函數(shù)還是沒有明確規(guī)定系統(tǒng)調(diào)用是以什么形式實現(xiàn)的，是庫函數(shù)還是(hi (hi shi)shi)其它形式。其它形式。第31頁/共42頁第三十一頁，共43頁。操作系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)用：進程管理、存儲管理、文件管理、設備管理標準庫函數(shù)標準函數(shù)：打開、關閉、讀、寫、創(chuàng)建、撤銷標準系統(tǒng)程序(實用程序)系統(tǒng)程序：匯編、編譯、編輯、Shell用 戶用戶接口庫函數(shù)接口系統(tǒng)調(diào)用接口圖 Unix/Linux系統(tǒng)程序、庫函數(shù)、系統(tǒng)調(diào)用(dioyng)的分層關系 第32頁/共42頁第三十二頁，共43頁。7.3.4系統(tǒng)(xtng)調(diào)用的實現(xiàn)

34、 1. 中斷和陷入硬件機構 (1) 什么是中斷和陷入。 中斷是指CPU對系統(tǒng)發(fā)生某事件時的這樣一種響應：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)行該事件的中斷處理程序；執(zhí)行完后，再返回到原程序的斷點處繼續(xù)執(zhí)行 。 還可進一步把中斷分為外中斷和內(nèi)中斷。外中斷，是指由于外部設備事件所引起的中斷，如通常的磁盤中斷、打印機中斷等；而內(nèi)中斷則是指由于CPU內(nèi)部事件所引起的中斷，如程序出錯(非法指令、地址越界(yu ji)、電源故障等。內(nèi)中斷(trap)也被譯為“捕獲”或“陷入”。通常，陷入是由于執(zhí)行了現(xiàn)行指令所引起的；而中斷則是由于系統(tǒng)中某事件引起的，該事件與現(xiàn)行指令無關。第33頁/共42頁第

35、三十三頁，共43頁。被中斷程序中斷處理程序中斷處理開始中斷處理結束中斷點第34頁/共42頁第三十四頁，共43頁。2) 2) 中斷(zhngdun)(zhngdun)和陷入向量 中斷向量指中斷處理程序入口地址和相應的處理中斷向量指中斷處理程序入口地址和相應的處理機狀態(tài)字機狀態(tài)字PSWPSW。相應地，把存放這兩個字的單元稱。相應地，把存放這兩個字的單元稱為中斷向量單元。為中斷向量單元。 對于陷入，也有陷入向量，不同的系統(tǒng)調(diào)用對應對于陷入，也有陷入向量，不同的系統(tǒng)調(diào)用對應(duyng)(duyng)不同的陷入向量，在進行陷入處理時，不同的陷入向量，在進行陷入處理時，根據(jù)陷入指令中的陷入向量，轉(zhuǎn)入實現(xiàn)

36、相應的系根據(jù)陷入指令中的陷入向量，轉(zhuǎn)入實現(xiàn)相應的系統(tǒng)調(diào)用功能的子程序，即陷入處理程序。統(tǒng)調(diào)用功能的子程序，即陷入處理程序。第35頁/共42頁第三十五頁，共43頁。中斷向量單元外設種類優(yōu)先級中斷處理程序入口地址060 電傳輸出4klrint 064 電傳輸入4klxint 070 紙帶機輸入4perint 074 紙帶機輸出4pcpint (a)中斷向量(b)陷入(xinr)向量陷入向量單元陷入種類優(yōu)先級陷入處理程序入口地址004 總線超時7trap064 非法指令7trap 070 電源故障7trap 074 trap指令7trap 第36頁/共42頁第三十六頁，共43頁。2 2系統(tǒng)調(diào)用號和參

37、數(shù)(cnsh)(cnsh)的設置往往在一個系統(tǒng)中設置了許多條系統(tǒng)調(diào)用，并賦予往往在一個系統(tǒng)中設置了許多條系統(tǒng)調(diào)用，并賦予每條系統(tǒng)調(diào)用一個唯一的系統(tǒng)調(diào)用號。每條系統(tǒng)調(diào)用一個唯一的系統(tǒng)調(diào)用號。每一條系統(tǒng)調(diào)用都含有若干個參數(shù)，在執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)每一條系統(tǒng)調(diào)用都含有若干個參數(shù)，在執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時，如何設置系統(tǒng)調(diào)用所需的參數(shù)，常用用時，如何設置系統(tǒng)調(diào)用所需的參數(shù)，常用(chn (chn yn)yn)的實現(xiàn)方式有以下幾種：的實現(xiàn)方式有以下幾種：(1) (1) 陷入指令自帶方式。陷入指令自帶方式。 (2) (2) 直接將參數(shù)送入相應的寄存器中。直接將參數(shù)送入相應的寄存器中。(3) (3) 參數(shù)表方式。參數(shù)表方式。第37頁/共42頁第三十七頁，共43頁。N參數(shù)1參數(shù)2參數(shù)n變元表：N指針變元表：trap 參數(shù)1參數(shù)2參數(shù)n(b) 間接方式(a) 直接方式圖 系統(tǒng)調(diào)用(dioyng)的參數(shù)形式 第38頁/共42頁第三十八頁，共43頁。3 3系