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第2章 操作系统的界面
2.1 用户工作环境
2.2 操作系统的用户接口
2.3 操作系统提供的服务
2.1 用户工作环境
用户环境指的是用户以自己的账号和密码登录到
系统后所见到的整体操作环境,这个环境应该由
操作系统和用户自身设定综合而成。
操作系统会在用户账号下关联一个操作偏好设置的
记录,当某用户以自身账号和相应密码登录系统
后,操作系统将自动按照该记录设置默认的用户操
作环境。
对普通用户而言,图形化的环境更容易上手和操作
对特殊应用领域的用户而言,使用命令行形式能获
得更好的响应效率
2.1.1 用户环境
在设定用户环境前,通常要求系统先启动,即先
将所有用户的公共服务和基本的系统操作环境设
置好,然后再根据各用户的个人设定进行细微的
调整。
以linux为例,看到如下图像表示系统正在开机自检
并配置基本操作环境。
2.1.2 系统的生成与引导
操作系统需要完成生成与引导两个步骤后才能为
用户提供正确的服务,确保用户任务的顺利完
成。
系统生成(System Generation,SYSGEN):在为
用户建立工作环境前,需要先检测硬件情况,并在
特定硬件之上配置和构造操作系统。
系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系
统的过程。
2.1.2 系统的生成与引导
系统生成
当裸机被启动时,为了生成正确的操作系统,需要
根据硬件平台的状况进行一系列重要的安装工作,
为此需要设计一个特殊的程序来自动进行系统生
成。
系统生成程序从指定文件中读取硬件系统的配置信息,
或从操作人员处获取这些信息,甚至在某些系统采用硬
件直接检测的信息获取方式。
配置信息用来帮助系统记录硬件配置信息,以便能根据
硬件选择合适的操作系统模块组。
2.1.2 系统的生成与引导
系统生成时参考的重要配置信息
CPU类型
内存大小
当前关联设备的类型和数量
操作系统的重要功能选项和参数
2.1.2 系统的生成与引导
系统生成方法
表驱动法:所有的系统代码(尤其是实现核心功能
的内核代码)以文件形式出现在外存的指定位置。
当系统实际运行时,根据自身当前运行需要选择相
应的功能模块装入内存。
这种方法的好处是能以最小的内存空间保证最基本的系
统功能运作,同时也加速了启动速度。
2.1.2 系统的生成与引导
系统生成方法
其他方法:为了实现专有硬件平台对实时性、快速
性等特殊性能的更高要求,可根据用户的特定需求
定制操作系统,并将其完全编译,形成专用系统。
此类系统将一些与用户需求无关的功能直接裁掉,以牺
牲全面性能的方式换取更快速响应。
2.1.2 系统的生成与引导
系统引导
系统引导由位于系统ROM中的启动引导程序完成,
整个系统引导过程包括定位内核代码在外存的具体
位置、按照要求正确装入内核至内存并最终使内核
运行起来。
初始引导
内核初始化
全系统初始化
2.1.2 系统的生成与引导
初始引导
计算机BIOS完成,包括中断服务程序、系统设置程序、上
电自检(Power On Self Test ,POST)和系统启动自举程序
等
中断服务程序是系统软硬件间的一个可编程接口,用于完成
硬件初始化
系统设置程序用来设置CMOS RAM中的各项参数
上电自检POST在通电后自动对系统中各关键和主要外设进
行检查,一旦在自检中发现问题就通过鸣笛或提示信息警告
用户
系统启动自举程序按照系统CMOS设置中保存的启动顺序搜
索有效的硬件驱动器,读入操作系统引导程序,接着将系统
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