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操作系统原理 金 海 溶 blue1879@163.com（MSN） 办公室： JK329 第2章 操作系统用户界面 作业的概念 一般用户的输入输出方式 操作系统接口(命令接口，系统调用） 作业的定义 作业(job 或task)： 在一次应用业务处理过程中, 从输入开始到输出结束,用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业 作业的组成: 程序，数据和作业说明书 作业控制块JCB：记录作业的相关信息，如资源，预计执行时间，优先级等 作业的定义 一般用户的输入输出方式 联机输入方式 脱机输入方式 直接耦合方式（原理图：p25图2.3） SPOOLING系统（原理图：p25图2.4） 网络联机方式 操作系统接口 操作系统是用户与计算机之间的接口，分为 作业一级的接口，即命令接口； 程序一级的接口，即系统调用 操作系统 交互式界面 系统调用 (程序界面) 操作系统接口 操作系统接口 命令接口：也称命令模式。允许用户在终端上使用键盘命令、鼠标单/双击图标、语音输入等直接交互 Dos命令，linux的shell命令 菜单驱动方式（菜单命令） 图符驱动方式（单击或双击图标） 请阅读28-31页的linux和windows的命令控制界面举例 操作系统接口 程序接口：即系统调用。为用户提供在编程时使用的操作系统功能模块 。 操作系统的两种运行状态 核心态（管态）：操作系统程序执行的状态。允许程序执行所有的指令（包括特权指令），访问所有的寄存器和存储区域 用户态（目态）：用户程序执行的状态。无权执行特权指令，只能访问有限的寄存器和存储区域 操作系统接口 特权指令：内存分配，I/O传输，文件管理，CPU调度等，凡是涉及资源有关的操作，都属于特权指令 为了提高资源利用率，由操作系统统一完成有关设备，I/O系统，文件系统，cpu等资源的分配工作，即由一组特权指令完成。 操作系统的外层软件或用户程序，只要涉及与资源有关的操作（即执行某些特权指令），必须以某种方式提出服务请求，并由操作系统代为完成——“系统调用”就是一种手段( p33 图2.7) 操作系统接口 系统调用，使用户程序从用户态转入核心态运行。 系统调用是以“异常”的方式实现的，即陷入 采用系统调用的优点： 提供用户调用OS模块的手段 隐藏了OS的内部结构和硬件细节 保证了内核的完整性和安全性 提高了资源利用率 操作系统接口 API函数: 系统调用的实现一般与机器特性有关，且总是用汇编语言实现，所以，在用高级语言编写程序时若使用系统调用则必须额外提供一个调用汇编程序的接口程序，即API (Application Programming Interface) 函数 操作系统接口 系统调用的分类: 设备管理 文件管理 进程控制 进程通信 存储管理 线程管理 请阅读33-36页的linux和windows的系统调用举例 §2.3 主流操作系统 Personal Computers Multics and others (first TSS) (1960s) Unix (1970) MS-DOS (1981) Windows 9x (1995) Linux (1991) Windows NT (1988) Windows 2000 (2000) Solaris (1995) Windows 3.0 (1990) Windows XP (2001) Windows Me (2000) WINDOWS系统 1985年，windows1.0 1987年，windows2.0 1990年，windows3.0 windows for workgroup 1 3.11 windows3.1 windows3.2 windows NT 3.5 1995年，windows 95 windows NT 3.51 1998年，windows 98 windows NT 4.0 2000年 windows me windows 2000 windows xp window