操作系统第2章.ppt

第2章 操作系统用户界面 2.1 作业的基本概念 2.2 作业的建立 2.3 命令控制界面接口 2.4 系统调用 2.5 UNIX用户界面 本章小结 习题 2.1 作业的基本概念 2.1.1 作业的定义 从用户的角度，可以从逻辑上抽象地(并非精确地)描述作业的定义 一般编制一个应用程序大致要经过图2.1中所描述的几步。 图2.1 一般编程过程 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。 作业由不同的顺序相连的作业步组成。 从系统的角度看，作业则是一个比程序更广的概念。它由程序、数据和作业说明书组成。系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。 在批处理系统中，作业是抢占内存的基本单位。也就是说，批处理系统以作业为单位把程序和数据调入内存以便执行。 作业的概念一般用于早期批处理系统和现在的大型机、巨型机系统中，对于广为流行的微机和工作站系统，人们一般不太使用作业的概念。 2.1.2 作业组织 作业由三部分组成 程序 数据 作业说明书 由作业说明书在系统中生成一个称为作业控制块(job control block，JCB)的表格。 作业说明书主要包含三方面内容 作业的基本描述 作业控制描述 资源要求描述 作业说明书的主要内容如图2.2 所示。 图2.2 作业说明书的主要内容 2.2 作业的建立 严格地说，在分时系统中，从系统角度来看甚至没有作业的概念。因此，这里主要介绍批处理系统的作业建立过程。 作业的建立过程包括两个子过程 作业的输入 作业控制块的建立 2.2.1 作业输入方式 作业输入方式可分为5种 联机输入方式 脱机输入方式 直接耦合方式 SPOOLING(Simultaneous Peripheral Operations On-Line)系统 网络输入方式。 1. 联机输入方式 大多用在交互式系统中,用户和系统通过交互会话来输入作业。外围设备直接和主机相连接。 2. 脱机输入方式 又称为预输入方式。脱机输入方式利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理。 优点：解决了快速输入输出问题，提高了主机的资源利用率 缺点： 以牺牲低档机为代价的 需要用户进行干预或进行一定的操作 存在灵活性差的缺点 3. 直接耦合方式 保留脱机输入方式的快速输入的优点,又没有脱机输入方式的人工干预的缺点和具有较强灵活性的输入方式是直接耦合方式。 直接耦合方式把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预来传递后援存储器的过程。 图2.3 直接耦合输入方式 4. SPOOLING系统 SPOOLING又可译作外围设备同时联机操作。 SPOOLING系统的工作原理如图2.4所示。 操作系统中的输入程序包含两个独立的过程： 一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区 另一个是写过程,负责把缓冲区的信息送到外存输入井中 图2.4 SPOOLING系统 5. 网络输入方式 当用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时，就构成了网络输入方式。 2.2.2 JCB的建立 作业控制块JCB JCB包含了系统对作业进行管理所必须的信息。即：作业名、作业估计执行时间、优先数、作业建立时间、作业说明书文件名、程序语言类型、内存要求、外设要求、作业状态、以及作业在外存中的存储地址等。 2.3 命令控制界面接口 操作系统为用户提供两个接口界面 用户命令接口界面 系统调用 作业控制的主要方式有两种。 脱机控制方式 联机控制方式 与脱机控制方式相比，联机控制方式的命令种类要丰富得多。这些命令可大致分为以下几类: (1) 环境设置。 (2) 执行权限管理。 (3) 系统管理。 (4) 文件管理。 (5) 编辑、编译、链接装配和执行。 (6) 通信。 (7) 资源要求。 2.4 系统调用 系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。 编程人员利用系统调用,在源程序一级动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。 系统调用大致可分为如下几类: