计算机操作系统1.4操作系统用户接口
第七章-操作系统的用户接口
第七章操作系统的用户接口概述•OS是计算机的资源管理器和用户接口；•OS的用户接口负责接收用户向OS提出的服务请求，传递有关信息，并将服务的结果返回给用户；•OS用户接口有两类：联机用户接口(有命令行界面和图形界面两种形式)，程序接口(主要是系统调用)。
另外，在Internet中还有一种网络用户接口。
第一节联机命令接口一、什么是联机命令接口•是用户从键盘上输入的OS命令。
通过输入键盘命令，用户可以取得OS 的服务，控制自己的程序执行；•OS的联机命令接口包括：一组联机命令、命令解释程序(命令解释器)和终端处理程序；•联机命令接口的工作过程：(1) 用户在终端上(通过键盘)输入所需命令；(2) 终端处理程序接收该命令，并在屏幕上显示(回显)命令；(3) 一条命令输入完毕，由命令解释程序对命令进行分析，然后执行对应的命令处理程序，完成任务。
二、联机命令1、为了能向用户提供多方面的服务，通常，OS都向用户提供了几十条甚至上百条的联机命令。
这批命令分为内部命令和外部命令两类。
另外，用户建立的每个可执行程序也是一条联机命令(外部命令)。
根据这些命令所完成功能的不同，可把它们分成以下几类：①系统访问类；②磁盘操作类；③文件操作类；④目录操作类；⑤通信类；⑥其他命令。
2、各类命令举例•系统访问类：Login；用户注册命令•磁盘操作命令：Diskcopy；整盘复制命令Format；磁盘格式化命令Diskcomp；软盘比较命令Backup，Restore；硬盘备份与恢复命令•文件操作命令：Type；文件内容显示命令Copy；文件复制命令Comp；文件比较命令Rename；文件重命名命令Erase，Dele；文件删除命令关于文件名中的*和?的意义。
•目录操作命令：Mkdir，Md；建立一个子目录Dir；显示目录表的内容Rmdir，Rd；删除子目录Tree；显示目录结构Chdir，Cd；更改当前工作目录•其它命令I/O重定向命令：在有的OS中定义了两个标准I/O设备。
第1章 操作系统概述
分时式共享使用。 分时式共享使用。 也就是说用户（进程）占用该资源无需使用一个 也就是说用户（进程） 逻辑上的完整周期。 逻辑上的完整周期。 例如说对处理机的使用， 例如说对处理机的使用，用户程序随时都可以被 剥夺使用CPU，只要运行现场保存好了， 剥夺使用CPU，只要运行现场保存好了，下次该 用户程序再次占用CPU时就可以继续运行 时就可以继续运行。 用户程序再次占用CPU时就可以继续运行。 再例如对磁盘的I 当一个用户（进程） 再例如对磁盘的I／0，当一个用户（进程）让磁 盘执行了一条I 请求后，其他用户（进程） 盘执行了一条I／0请求后，其他用户（进程）又 可向磁盘发出I 请求， 可向磁盘发出I／0请求，系统并不要求某个用户 进程）的几个I （进程）的几个I／0请求之间不能插入其他用户 进程） 请求。 （进程）的I／0请求。
3. 文件管理(file management) 文件管理(file
创建或删除文件 创建或删除目录 提供操作文件和目录的原语 将文件映射到辅存上 在稳定的存储媒介上备份文件
4. 作业管理(job management) 作业管理(job
作业管理的任务就是为用户提供一个使用系 统的良好环境，使用户能有效地组织自己的 工作流程，并使整个系统能高效地运行。
操作系统原理
第1章 操作系统概述
目录
1．1 计算机系统概述 1．2 操作系统的概念 1．3 操作系统的功能 1. 4 操作系统的用户接口 1．5 操作系统的发展历史 1．6 操作系统分类 1．7 研究操作系统的几种观点
1．1 计算机系统概述
1.1.1 计算机的发展与分类 计算机的发展历程 第一代，电子管计算机（1946年~1957年 第一代，电子管计算机（1946年~1957年） 第二代，晶体管计算机（1958年~1964年 第二代，晶体管计算机（1958年~1964年） 第三代，集成电路计算机（1965年~1970年 第三代，集成电路计算机（1965年~1970年） 第四代，大规模集成电路计算机（1971年至今 年至今） 第四代，大规模集成电路计算机（1971年至今） 未来的计算机 光子计算机 生物计算机 量子计算机
操作系统的用户接口
user.obj
user.exe
编辑
编译
连接
运行
第一个作业步 第二个作业步
第三个作业步
第四个作业步
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操作系统的用户接口——应用程序的处理
3. 连接类型
静态连接 一个源程序经编译后，生成一个可重定位的目标模块， 并产生内部符号表和外部符号表，供连接程序 (Link)使用。
内部符号表 本模块可以被其他程序调用的入口点。
3
操作系统的用户接口——用户工作环境
3. 独立引导方式(滚雪球方式) 的过程
初始引导 系统加电； 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 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。
外部调用表 本模块要调用的外部的程序模块名。
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操作系统的用户接口——应用程序的处理
连接需要做的工作 将各模块连接成为一个整体； 构造全程符号表，在其中填写模块的逻辑地址； 查找各程序段的外部调用表，填入对应调用函数的 地址。
静态连接的缺点 静态连接将所需的外部函数链接到目标文件中形成 为一个可执行文件。若多个应用程序都调用了同一 个库中的外部函数，那么，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。
5
操作系统的用户接口——用户工作环境
4. Linux系统初启
Linux系统是以滚雪球的方式启动 加电或复位 → BIOS的启动 → Boot Loader → OS初始化 系统加电或复位
对主存中所有的数据清零，对内存进行校验，若无错， CS：IP ——﹥BIOS入口。
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操作系统的用户接口——用户工作环境 BIOS启动 在ROM中的引导程序放在固定位置：FFFF：0000 CPU 从这里开始执行。
计算机操作系统名词解释
计算机操作系统名词解释计算机操作系统（Computer Operating System）是与硬件紧密结合的一种软件系统，用于管理和控制计算机硬件设备及资源，提供用户与计算机之间的接口和交互方式。
操作系统是计算机系统中最基础的软件之一，它对计算机的性能、稳定性和安全性起着重要的影响。
1. 操作系统（Operating System）操作系统是一种系统软件，具有以下几个主要功能。
（1）资源管理：操作系统通过对计算机的硬件资源（如CPU、内存、磁盘等）进行管理、分配和调度，提高计算机资源的利用率。
（2）进程管理：操作系统负责控制程序的执行，由多个进程构成的程序并发执行，操作系统根据优先级和调度算法来控制进程的执行顺序。
（3）文件管理：操作系统负责管理计算机上的文件和文件系统，实现文件的存储、读写、保护和共享等功能。
（4）设备管理：操作系统管理计算机上的各类设备（如键盘、显示器、打印机等），完成设备的初始化、驱动程序的加载和设备的分配等任务。
（5）用户接口：操作系统通过命令行界面、图形界面或者其他形式的用户接口，使用户可以方便地与计算机进行交互。
2. 多任务（Multitasking）多任务是操作系统的一项核心功能，指计算机能够同时执行多个任务。
操作系统通过时间片轮转、优先级调度等机制，合理分配CPU的执行时间，使得多个任务能够共享系统资源，并且给用户带来流畅的使用体验。
多任务技术可以提高系统的运行效率，充分利用计算机的性能。
3. 内存管理（Memory Management）内存管理是操作系统中非常重要的一项功能。
操作系统负责对计算机的内存进行管理，包括内存空间的分配和释放、内存的保护和共享等。
操作系统通过虚拟内存技术，将计算机的物理内存和虚拟内存进行映射，提高内存的利用率，并实现了程序的分页管理、页面置换等功能。
4. 文件系统（File System）文件系统是操作系统中用于管理和组织文件的一种机制。
计算机操作系统试题库(最全)
计算机操作系统试题库(最全)计算机操作系统试题库(最全)第一章：操作系统概述操作系统是计算机系统中的重要组成部分，它负责管理计算机硬件资源，提供用户与计算机之间的接口。
本章将介绍操作系统的定义、历史发展、主要功能以及操作系统的分类等内容。
1.1 操作系统定义操作系统是指控制计算机硬件资源，管理计算机系统软硬件资源的系统软件。
它是计算机内核的核心部分，具备资源管理、任务调度、文件管理、内存管理、设备管理等基本功能。
1.2 操作系统的历史发展操作系统的历史可以追溯到上世纪50年代，随着计算机的发展，操作系统也不断演化。
从最早的批处理操作系统到现代的分时操作系统和实时操作系统，操作系统的功能和性能得到了大幅提升。
1.3 操作系统的主要功能操作系统的主要功能包括：进程管理、文件管理、内存管理、设备管理和用户接口。
进程管理负责进程的创建、调度和终止；文件管理负责文件的存储和访问；内存管理负责内存的分配和回收；设备管理负责设备的控制和调度；用户接口提供用户与操作系统之间的交互方式。
1.4 操作系统的分类操作系统可以根据不同的标准进行分类，常见的分类方法有单任务操作系统和多任务操作系统、分时操作系统和实时操作系统、批处理操作系统和交互式操作系统等。
不同类型的操作系统适用于不同的应用场景和需求。
第二章：进程管理进程是操作系统中的基本执行单元，它代表着一个程序的执行过程。
本章将介绍进程的基本概念、进程控制块、进程调度算法以及进程同步与通信等内容。
2.1 进程的基本概念进程是程序在执行过程中的实例，它包含了程序计数器、寄存器集合、内存空间和打开文件等信息。
一个程序可以由多个进程并发执行，每个进程相互独立且具有独立的内存空间。
2.2 进程控制块进程控制块是操作系统中用来管理进程的数据结构，它包含了进程的各种属性和状态信息，如进程标识符、优先级、状态等。
操作系统通过操作进程控制块实现对进程的管理和调度。
2.3 进程调度算法进程调度算法决定了进程的执行顺序，常见的调度算法有先来先服务调度、短作业优先调度、优先级调度和轮转调度等。
操作系统第十章操作系统接口
图形用户接口使得用户能够以更 加直观、易用的方式与操作系统 交互，从而实现各种功能，如文
件管理、网络设置等。
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常见操作系统接口
Unix/Linux系统调用接口
系统调用接口是操作系统提供给应用 程序的接口，用于实现操作系统功能。
系统调用接口提供了丰富的系统调用 函数，如文件操作、进程控制、网络 通信等。
操作系统接口的主要功能是提供 系统调用，允许应用程序请求操 作系统服务，如文件操作、进程 控制、内存管理等。
操作系统接口的重要性
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资源管理
操作系统接口允许应用程 序对系统资源进行有效的 管理和控制，实现资源的 共享和分配。
系统安全
通过操作系统接口，可以 限制应用程序对系统资源 的访问权限，保护系统免 受非法访问和破坏。
Mac OS X的Cocoa和Carbon接口
Mac OS X的Cocoa接口是一个基于面向对象技术的应用程序开发框架， 它提供了丰富的类库和框架，用于开发Mac OS X应用程序。
Carbon接口是Mac OS X操作系统提供的一个旧的API集锦，它提供了许 多旧的API函数和数据类型，用于开发传统的Mac OS应用程序。
自然语言处理技术
利用自然语言处理技术，使操作 系统能够理解和执行人类语言指 令，提高人机交互的便利性和效
率。
语音识别与合成
通过语音识别技术，将语音转换 为文本，实现语音输入；同时， 通过语音合成技术，将文本转换
为语音，实现语音输出。
语义理解与推理
通过语义理解与推理技术，使操 作系统能够理解更复杂的语言结 构和含义，提高自然语言交互的
Unix/Linux系统调用接口采用系统调 用的方式，应用程序通过系统调用接 口来请求操作系统的服务。
计算机操作系统课后习题答案第四版
计算机操作系统课后习题答案第四版计算机操作系统课后习题答案（第四版）计算机操作系统是计算机系统中至关重要的组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户提供一个方便、高效、可靠的工作环境。
下面是对计算机操作系统第四版课后习题的答案解析。
一、操作系统的概念1、什么是操作系统？它的主要功能有哪些？操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，是计算机系统的内核与基石。
它的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口管理等。
处理机管理负责合理分配和调度 CPU 资源，提高 CPU 利用率；存储器管理负责管理内存空间的分配、回收和保护；设备管理负责对外部设备进行有效管理和控制；文件管理负责对文件的存储、检索、共享和保护；用户接口管理则为用户提供了方便的操作界面。
2、操作系统有哪些分类？操作系统可以按照不同的标准进行分类。
按照用户数量，可分为单用户操作系统和多用户操作系统；按照任务数，可分为单任务操作系统和多任务操作系统；按照系统功能，可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等。
1、什么是进程？进程和程序有什么区别？进程是程序在一个数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程与程序的区别在于：程序是静态的指令集合，而进程是动态的执行过程；程序可以长期保存，进程具有生命周期；进程具有并发性，而程序没有；进程由程序、数据和进程控制块（PCB）组成。
2、进程的三种基本状态是什么？它们之间是如何转换的？进程的三种基本状态是就绪状态、执行状态和阻塞状态。
当进程已获得除CPU 以外的所有必要资源，只要再获得CPU 便可立即执行时，处于就绪状态；当进程正在 CPU 上运行时，处于执行状态；当进程因等待某一事件而暂时无法继续执行时，处于阻塞状态。
就绪状态到执行状态是通过进程调度实现的；执行状态到就绪状态是时间片用完或出现更高优先级的进程；执行状态到阻塞状态是进程因等待某事件而主动放弃 CPU；阻塞状态到就绪状态是等待的事件发生。
操作系统的用户接口
系统调用把应用程序的请求传送至内核，调用相应的内核函数完成所 需要的处理，把处理结果返回给应用程序。 内核的主体是系统调用的集合，可以把内核看作特殊的公共子程序。
系统调用是一种中介，把用户和硬件隔离开，程序只有通过系统调用才能 请求系统服务并且使用系统资源。
系统调用的作用：
内核可以基于权限和规则对资源访问进行裁决，可以保证系统的安全 性； 系统调用对资源进行抽象，提供一致性接口，避免用户在使用资源时 发生错误，并且使编程效率提高。
3.3.1 系统调用分类
(1)进程管理：进程的创建、装入、执行、撤销、终止，进程属 性的获取和设置。 (2)文件操作：文件的建立、打开、读写、关闭、删除，文件属 性的获取和设置。 (3)设备管理：设备的申请、输入输出、释放、重定向，设备属 性的获取和设置。 (4)内存管理：内存的申请和释放。 (5)进程通信：通信连接的建立、连接和断开、信息的发送和接 受；传递状态信息；连接和断开远程设备。 (6)信息维护：日期、时间及系统数据的获取和设置；获取和设 置信息；生成诊断和统计数据。
•创建程序 •执行程序 •数据I/O •信息存取 •通信服务 •错误检测和处理 还具有另外一些功能:资源分配,统计, 保护。
操作系统为用户提供两种调用其服务和功能的接口: 1. 程序接口：允许运行程序调用操作系统的服务和功能。 许多操作系统的程序接口由一组系统调用（System Call)） 组成，用户程序使用“系统调用”就可获得操作系统的底 层服务，使用或访问系统的各种软硬件资源。 2. 操作接口：又称作业级接口，操作系统为用户提供的操作 控制计算机工作和提供服务手段的集合，通常有操作控制 命令、图形操作界面(命令)、以及批处理系统提供的作业 控制语言(命令)等实现手段。
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SUN工作站：Trap指令。 思考：系统调用与库函数的区别？
系统调用流程示例
用户态
┇ printf()
┇
printf(){ ┇
int 0x80 ┇
}
在应用程序中 调用系统调用
在libc库中 的封装例程
内核态
system_call: ┇
– Shell与脚本 – 完成系统管理任务
（2）程序接口（ Application Programming Interface ）
程序接口是应用程序以函数调用的方式来使用系统服务的接口 ，在Unix/Linux系统中也称为系统调用（system call）。
系统调用概念：
系统功能调用是用户在程序一级请求操作系统服务的一种 手段，它是带有一定功能号的“访管指令”。其功能是由操 作系统中的程序完成的，即由软件方法实现的。
sys_printf() ┇
ret_from_sys_call iret
sys_printf() { ┇
}
系统调用处理Leabharlann 程序系统调用服 务例程（3）图形接口（ Graphical User Interface ——GUI）
– 更加友好的交互型用户接口 – 直观地操纵计算机系统
1.4 操作系统用户接口
命令接口：
作业控制语言
操
键盘命令
作
实用程序
系
统
程序接口：
系统功能调用
图形接口：
（1）命令接口（ Command Line Interface ——CLI）
? 在终端中使用 ? Unix/Linux有多种Shell（sh/bash/ksh/csh） ? 普通用户 ? 系统管理员