《操作系统原理第三章用户界面.ppt

第三章 用户界面 3.1用户工作环境 3.2 运行一个用户程序的过程 3.3 操作系统的用户界面 3.4系统功能调用 3.5UNIX系统功能调用的实现 3.1 用户工作环境 3.1 用户工作环境 3.1 用户工作环境 系统引导分为三个阶段： 初始引导：把系统核心装入内存中的指定位置，并在指定地址启动； 核心初始化：执行系统核心的初启子程序，初始化系统核心数据； 系统初始化：为用户使用系统作准备。如建立文件系统、日历时钟等。 系统引导的方式 独立引导（bootup） 辅助下装（download） 3.1 用户工作环境 独立引导方式(滚雪球方式) OS核心文件存储在系统本身的存储设备中 由系统自己将OS核心程序读入内存并运行 最后建立一个操作环境 适用于微机和大多数系统。 辅助下装方式 OS主要文件不放在系统本身的存储设备中，而是在系统启动后，执行下装操作，从另外的计算机系统中将操作系统常驻部分传送到该计算机中，使它形成一个操作环境。 优点：可节省较大存储空间，下装的OS并非全部代码，只是常驻或专用部分，当这部分OS出现问题和故障时，可再请求下装。 适于多计算机系统、由主控机与前端机构成的系统及分布式系统。 3.1 用户工作环境 独立引导方式(滚雪球方式) 的过程 （1） 初始引导（也叫自举） 初始引导的任务就是把核心送入主存并启动它运行。系统核心是存放在辅存上的。需要通过引导程序来进行装入。 系统加电，硬件电子线路便会自动地把 ROM 中这段初始引导程序（辅存固定位置），并将 CPU 控制权交给它； 执行初始引导程序，对系统硬件和配置进行自检，保证系统没有硬件错误； 从硬盘中读入操作系统引导程序，并将控制权交给该程序模块。 引导程序执行，将操作系统核心文件读入内存，并将控制交给核心的初始化程序。 3.1 用户工作环境 （2）核心初始化 初始化系统数据结构及参数： 建立进程有关的数据结构 获得自由存储空间的容量，建立存储管理的数据结构 建立系统设备和文件系统的数据结构 初始化时钟 （3）系统初始化 完善OS的操作环境，装载命令处理程序（或图形用户界面），并初始化； 在多用户系统中，为每个终端建立命令解释进程，使系统处于命令接收状态。 3.1 用户工作环境 3 运行一个用户程序的过程 作业 计算机系统按指定步骤对初始数据进行处理并得到计算结果的加工工作。 作业有其对应的程序和数据。将作业装入主存，指的就是将该作业的程序和数据装入主存。 作业步 加工工作中的一个步骤称为作业步。 3.1 用户工作环境 作业处理步骤 编辑：建立一个新文件，或对已有的文件中的错误进行修改。 编译：将源程序翻译成浮动的目标代码。 连接：主程序和其他所需要的子程序和例行程序连接装配在一起，使之成为一个可执行的、完整的主存映像文件。 运行：将主存映像文件调入主存，并启动运行，最后得出计算结果。 作业步是相互关联、顺序地执行 3.1 用户工作环境 作业步之间的关系 user.c user.obj user.exe 编辑—? 编译—? 连接 —? 运行 第一个 第二个 第三个 第四个 作业步 作业步 作业步 作业步 每个作业步运行的结果产生下一个作业步所需要的文件； 一个作业步能否正确地执行，依赖于前一个作业步是否成功地完成。 3.1 用户工作环境 编译过程中，要为连接装配工作准备，形成内部符号表和外部调用表。 内部符号表：本模块可以被其他程序调用的入口点； 外部符号表：本模块要调用的外部的程序模块名。 连接的主要工作是确定本模块和其他所需要的目标模块之间的调用关系，并进行地址连接，形成浮动的主存映像文件。当该程序要进入主存运行时，由装载程序负责加载。 3.1 用户工作环境 2 静态连接和动态链接 静态连接 ：将所需的外部调用函数链接到目标文件中形成为一个完整的主存映像文件。 静态连接的缺点 若多个应用程序都调用了同一个库函数，那么，这些应用程序的目标文件中都包含了这个外部函数对应的代码，造成主存极大的浪费。 动态连接：不需要将外部函数代码从库中提取出来并连接到目标文件中，而是在应用程序中需要调用外部函数的地方作记录，并说明要使用的外部函数名和引用入口号，形成函数调用链表。 所需支持——DLL(动态连接库) 当 Windows的装载程序将应用程序和DLL装入内存后，装载程序会遍历形成函数调用链表，将DLL中函数在内存的入口(段：偏移)填入链表中的每个结点。 3.2 操作