第10单元典型OS平台下编程模式1.ppt

第10单元 典型OS平台下编程模式 教学目标 了解在三种OS平台上 软件编程模式 开发流程 开发工具的基本知识 本单元涉及的内容 第5章 5.1 DOS操作系统编程模式 5.2 UNIX 操作系统编程模式 5.3 Windows操作系统编程模式 P156~P183 一、DOS 编程模式 DOS是微机系统配备的主流操作系统之一，是单用户、单任务的磁盘操作系统。 DOS提供功能服务的两种方式： 键盘命令 程序执行方式 DOS的主要功能： 管理各种设备 管理CPU 管理各种文件 管理内存 支持用户的各种命令和程序 支持shell操作和Windows 支持网络环境 ⒈DOS系统结构 DOS由4个模块构成： 引导模块（BOOT引导区）用于启动DOS时自动引导、装入DOS系统到内存。 DOS内核模块（MSDOS.SYS)由两部分组成:内核初始化程序DOS-INIT和DOS中断服务程序。前者仅用于启动DOS；后者则是真正DOS的内核，提供系统的中断服务功能。 DOS I/O接口模块（IO.SYS)是DOS的I/O设备处理程序.它与ROM-BIOS一起组成I/O处理的服务体系,完成所有的I/O操作. 命令管理模块(C)主要负责接受并处理各种输入命令.它是直接面向用户操作的 DOS模块结构图 DOS的层次结构 ⒉ DOS编程流程 DOS编程开发工具 DOS环境下的程序设计语言，包括：Fortran、BASIC、Pascal、C、C++、汇编语言等。 不同的语言有其各自的适用领域和特点。如果是科学计算应用，选Fortran语言比其它语言和合适。 C和C++是比较流行的程序设计语言，但它们也不是万能的。在C语言中做不到的，在C++语言中也做不到。但用C++编写程序，比用C写程序更容易阅读和交流，编程效率更高、更好。 汇编语言适合对硬件接口类快速响应的应用，但汇编语言编写、调试、维护很困难，也不便于阅读。 具体使用哪一种语言，还是要具体情况具体分析，根据实际情况和需要进行选用。 ⒊DOS内存分配图 DOS内存可以划分为四种类型： (1)基本内存 主板上640KB以下的存储空间。DOS的系统程序和用户的应用程序都要使用这片空间。 (2) 扩展内存（Extended） 主板上640KB以上的存储空间。这部分空间DOS不能直接管理，而是要通过扩展内存管理程序HIMEM.SYS来使用这部分内存。 (3) 扩充内存（Expanded） 插在计算机主板的扩充槽中的内存扩充板上的那部分存储器，它们是通过EMS.SYS程序来管理的。 (4) 保留内存（Reserved） 这是给计算机留做存储I/O系统数据及各种接口驱动程序使用的存储器，也称适配器内存。 ⒋操作系统程序员接口 在DOS平台下,通过DOS、BIOS和应用程序都可以实现对计算机硬、软件资源的操作。 (1) BIOS 提供最接近硬件的低层接口，操作最直接；DOS提供的是高层次的功能服务；而高级语言则是通过对DOS和BIOS功能的调用来实现对计算机硬件设备的操作。操作是间接的。 (2) 高级语言 优点: 编程效率高、可移植性好、便于交流 缺点: 执行效率较低（不如DOS、BIOS功能），不能直接对硬件进行操作 在开发程序过程中，使用什么语言，采用何种编程方式，都要视具体情况和需要来选择。 二、UNIX OS编程模式 UNIX 结构 UNIX编程流程及开发包 多进程编程特点 常见进程通信方式 程序员接口 ⒈UNIX 结构 UNIX系统分为三层： (1) 内层：核心层 UNIX内核，是OS管理和控制中心，常驻内存。 (2) 中间层：系统调用层 界于核心层和应用层（外层）之间，是供程序员设计、开发应用程序时调用的。UNIX系统调用包括：进程管理、文件管理、终端状态等。 (3) 外层：应用层 包括各种开发工具、高级语言编译器、网络通讯处理程序等。所有应用层程序都是在shell（命令语言解释程序）的管理和控制下为用户服务的，是面向用户操作的界面。 UNIX系统结构图 ⒉ UNIX编程流程及开发包 UNIX编程流程： (1) 源代码编辑 UNIX的编辑器是vi、ed。 (2) 编译 对源程序文件进行编译，产生目标程序。UNIC的C编译命令是cc，创建类库的命令是ar，编译大的应用程序用make命令。 (3) 调式 三种调试工具 Lint :检查源代码的错误； Prof :分析程序运行花费的时间； Sdb: 符号诊错器，也提供断点支持及编程环境中的交互式的程序调用。 (4) 链接 将目标程序和库函数等链接、装配成可直接执行的程序。 (5) 执行程序 运行可执行程序。 创建可执行C程序的操作步骤 1) 预处理程序 替换符号名,接受来自用户源文件中的指令、用户程序中命名文件的内