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1、第一節(jié)第一節(jié) 聯(lián)機命令接口聯(lián)機命令接口第二節(jié)第二節(jié) Shell Shell命令語言命令語言第三節(jié)第三節(jié) 系統(tǒng)調用系統(tǒng)調用第四節(jié)第四節(jié) UNIX UNIX系統(tǒng)調用系統(tǒng)調用第五節(jié)第五節(jié) 圖形用戶接口圖形用戶接口 用戶為了能夠方便地操作計算機用戶為了能夠方便地操作計算機系統(tǒng)中的各類資源，系統(tǒng)中的各類資源，OSOS提供了用戶與提供了用戶與操作系統(tǒng)之間的接口，通常稱為操作系統(tǒng)之間的接口，通常稱為“用用戶接口戶接口”。 聯(lián)機命令接口聯(lián)機命令接口 程序接口程序接口（command interfacecommand interface） 用戶與操作系統(tǒng)之間的接口，用戶通過該接用戶與操作系統(tǒng)之間的接口，用戶通過

2、該接口直接或間接控制作業(yè)的運行，包括直接在終端口直接或間接控制作業(yè)的運行，包括直接在終端鍵入或在作業(yè)說明書中，發(fā)出的一組命令。也就鍵入或在作業(yè)說明書中，發(fā)出的一組命令。也就是用戶接口，又可分成是用戶接口，又可分成聯(lián)機用戶接口聯(lián)機用戶接口與與脫機用戶脫機用戶接口接口兩種。兩種。（program interfaceprogram interface） 指由用戶程序和操作系統(tǒng)之間的接口。提供指由用戶程序和操作系統(tǒng)之間的接口。提供給用戶在編程時使用，用戶程序可通過該接口取給用戶在編程時使用，用戶程序可通過該接口取得操作系統(tǒng)的服務。該接口主要由一組系統(tǒng)調用得操作系統(tǒng)的服務。該接口主要由一組系統(tǒng)調用組成。

3、組成。 現(xiàn)代現(xiàn)代OS系統(tǒng)中，都向用戶提供了聯(lián)機系統(tǒng)中，都向用戶提供了聯(lián)機命令接口，允許用戶在終端上鍵入命令，命令接口，允許用戶在終端上鍵入命令，取得取得OS的服務，并控制自己程序的運行。的服務，并控制自己程序的運行。 包括：包括：聯(lián)機命令的類型聯(lián)機命令的類型鍵盤終端處理程序鍵盤終端處理程序命令解釋程序命令解釋程序系統(tǒng)訪問類系統(tǒng)訪問類磁盤操作類磁盤操作類文件操作類文件操作類目錄操作類目錄操作類通信類通信類其它命令其它命令（1 1）在單用戶微型機中，一般沒設置系統(tǒng)訪問命令；）在單用戶微型機中，一般沒設置系統(tǒng)訪問命令；（2 2）在多用戶系統(tǒng)中，為保證系統(tǒng)安全性，設置系）在多用戶系統(tǒng)中，為保證系統(tǒng)安全

4、性，設置系統(tǒng)訪問命令，統(tǒng)訪問命令， 即注冊命令即注冊命令 Login Login 。（3 3）用戶在每次開始使用某終端時，都須使用該命）用戶在每次開始使用某終端時，都須使用該命令，使系統(tǒng)能識別該用戶。令，使系統(tǒng)能識別該用戶。（4 4）凡要在多用戶系統(tǒng)的終端上上機的用戶，都必）凡要在多用戶系統(tǒng)的終端上上機的用戶，都必須先在系統(tǒng)管理員處獲得一合法的注冊名和口令。須先在系統(tǒng)管理員處獲得一合法的注冊名和口令。 以后，每當用戶在接通其所用終端的電以后，每當用戶在接通其所用終端的電源后，便由系統(tǒng)直接調用并在屏幕上顯示出源后，便由系統(tǒng)直接調用并在屏幕上顯示出以下的注冊命令：以下的注冊命令：l l Login

5、: / Login: / 提示用戶鍵入自己的注冊名；提示用戶鍵入自己的注冊名；l l 當用戶鍵入正確的注冊名，并按下回車鍵當用戶鍵入正確的注冊名，并按下回車鍵后，屏幕上又會出現(xiàn)：后，屏幕上又會出現(xiàn)：l l Password: / Password: / 提示用戶鍵入自己的口令。提示用戶鍵入自己的口令。l l 磁盤格式化命令磁盤格式化命令FormatFormat：對指定驅動器上的軟盤進行格式化。l l 復制整個軟盤命令復制整個軟盤命令DiskcopyDiskcopy：復制整個磁盤，另外它還有附加的格式化功能。l l 軟盤比較命令軟盤比較命令DiskcompDiskcomp：將源盤與目標盤的各磁道

6、及各扇區(qū)中的數(shù)據(jù)逐一進行比較。l l 備份命令備份命令BackupBackup：把硬盤上的文件復制到軟盤上；l l RESTORE RESTORE 命令：命令：完成與Backup命令相反的操作。 l l 顯示文件命令顯示文件命令typetype：將指定文件顯示在屏幕上。l l 拷貝文件命令拷貝文件命令copycopy：實現(xiàn)文件的拷貝。l l 文件比較命令文件比較命令compcomp：對兩個指定文件進行比較。 兩文件可以在同一個或不同的驅動器上。l l 重新命名命令重新命名命令Rename Rename ：以第一參數(shù)命名的文件， 改成用第二參數(shù)給定的名字。l l 刪除文件命令刪除文件命令eras

7、e erase ：刪除一個或一組文件。 l l 建立子目錄命令建立子目錄命令mkdirmkdir：建立指定名字的新目錄。l l 顯示目錄命令顯示目錄命令dirdir：顯示指定磁盤中的目錄項。l l 刪除子目錄命令刪除子目錄命令rmdir rmdir ：刪除指定的子目錄文件。l l 顯示目錄結構命令顯示目錄結構命令tree tree ：顯示指定盤上的所有目錄路徑及其層次關系。l l 改變當前目錄命令改變當前目錄命令chdirchdir：將當前目錄改變?yōu)橛陕窂矫麉?shù)給定的目錄。 在有的 OS 中定義了兩個標準 I/O 設備。通常，命令的輸入取自標準輸入設備，即鍵盤； 而命令的輸出通常是送往標準輸出

8、設備,即顯示終端。如果在命令中設置輸出重定向“”符，其后接文件名或設備名，表示將命令的輸出改向， 送到指定文件或設備上。類似地，若在命令中設置輸入重定向“”符，則不再是從鍵盤而是從重定向符左邊參數(shù)所指定的文件或設備上，取得輸入信息。 把第一條命令的輸出信息作為第二條命令的把第一條命令的輸出信息作為第二條命令的輸入信息；類似地，又可把第二條命令的輸出信輸入信息；類似地，又可把第二條命令的輸出信息作為第三條命令的輸入信息。這樣，息作為第三條命令的輸入信息。這樣， 由兩個由兩個 ( ( 含兩條含兩條 ) ) 以上的命令可形成一條管道。以上的命令可形成一條管道。 在在 MS-DOS MS-DOS 和和

9、 UNIX UNIX 中，都用中，都用 “ “ | ” | ” 作作為管道符號。其一般格式為：為管道符號。其一般格式為： Command1 |Command2| | CommandnCommand1 |Command2| | Commandn； 在在 UNIX UNIX 及及 MS-DOS MS-DOS 中，都有過濾命中，都有過濾命令，用于讀取指定文件或標準輸入，從中令，用于讀取指定文件或標準輸入，從中找出由參數(shù)指定的模式，然后把所有包含找出由參數(shù)指定的模式，然后把所有包含該模式的行都打印出來。如：該模式的行都打印出來。如： find/N”erase”(find/N”erase”(路徑名路徑名

10、) ) 為了能連續(xù)地使用多條鍵盤命令，或多次反為了能連續(xù)地使用多條鍵盤命令，或多次反復地執(zhí)行指定的若干條命令，而又免去每次重敲復地執(zhí)行指定的若干條命令，而又免去每次重敲這些命令的麻煩，可以這些命令的麻煩，可以 提供一特定文件。提供一特定文件。 在在 UNIX UNIX 系統(tǒng)中稱為命令文件。它們系統(tǒng)中稱為命令文件。它們 都是都是利用一些鍵盤命令構成一個程序，一次建立供多利用一些鍵盤命令構成一個程序，一次建立供多次使用。次使用。 在在 MS-DOS MS-DOS 中提供了一種特殊文件，其后綴中提供了一種特殊文件，其后綴名用名用 “ “ .BAT ” .BAT ” ，在，在 MS-DOS MS-DO

11、S 中用中用 batch batch 命命令去執(zhí)行由指定或默認驅動器令去執(zhí)行由指定或默認驅動器 的工作的工作 目錄上指目錄上指定文件中所包含的一些命令。定文件中所包含的一些命令。 交互式命令接口用戶同操作系統(tǒng)的通信交互式命令接口用戶同操作系統(tǒng)的通信是通過一個輸入是通過一個輸入/ /輸出裝置來實現(xiàn)的；輸出裝置來實現(xiàn)的；I/OI/O裝置一般是顯示終端，通過鍵盤或鼠裝置一般是顯示終端，通過鍵盤或鼠標輸入標輸入, ,系統(tǒng)輸入呈現(xiàn)在顯示屏幕上，一系統(tǒng)輸入呈現(xiàn)在顯示屏幕上，一次顯示若干正文行次顯示若干正文行, ,某些系統(tǒng)中，提供圖某些系統(tǒng)中，提供圖形顯示功能；形顯示功能；不管哪種不管哪種I/OI/O方式，

12、這個終端裝置是由一方式，這個終端裝置是由一個終端處理程序來管理和控制的。個終端處理程序來管理和控制的。終端處理程序提供的輸入輸出方式對整終端處理程序提供的輸入輸出方式對整個用戶命令接口有重大影響個用戶命令接口有重大影響, ,也也確定了用確定了用戶與其應用程序之間的通信方式戶與其應用程序之間的通信方式；終端處理程序必須作為用戶接口的一個終端處理程序必須作為用戶接口的一個組成部分來考慮，即，組成部分來考慮，即，直接影響命令接直接影響命令接口的一些問題須由終端處理程序解決口的一些問題須由終端處理程序解決。l面向字符方式面向字符方式l面向行方式面向行方式l專用緩沖區(qū)方式專用緩沖區(qū)方式l公用緩沖池方式公

13、用緩沖池方式l將用戶從鍵盤輸入的字符送往屏幕顯示將用戶從鍵盤輸入的字符送往屏幕顯示l常用的編輯鍵：常用的編輯鍵： 刪除字符鍵、刪除一行鍵、插入鍵、移動光刪除字符鍵、刪除一行鍵、插入鍵、移動光標鍵、屏幕上卷或下移鍵等等。標鍵、屏幕上卷或下移鍵等等。l中斷字符中斷字符 ctl+C ctl+alt+delete l停止上卷字符停止上卷字符ctl+Sl恢復上卷字符恢復上卷字符ctl+Q 把命令解釋程序放在把命令解釋程序放在OS的最高層，先的最高層，先對用戶輸入的命令進行解釋，然后轉入相對用戶輸入的命令進行解釋，然后轉入相應命令的處理程序去執(zhí)行。應命令的處理程序去執(zhí)行。命令解釋程序的作用命令解釋程序的作

14、用命令解釋程序的組成命令解釋程序的組成命令解釋程序的工作流程命令解釋程序的工作流程在屏幕上給出命令提示符；在屏幕上給出命令提示符；請用戶鍵入命令；請用戶鍵入命令；然后讀入命令、識別命令；然后讀入命令、識別命令；轉到相應命令處理程序的入口地址，較轉到相應命令處理程序的入口地址，較控制權；控制權；將處理結果送屏幕顯示；將處理結果送屏幕顯示；若命令有錯，或執(zhí)行中出錯。若命令有錯，或執(zhí)行中出錯。MS-DOSMS-DOS中的中的CC為例。為例。包括三部分：包括三部分：l常駐部分常駐部分l包括一些中斷服務子程序（包括一些中斷服務子程序（INT 20, INT 27INT 20, INT 27）l初始化部分

15、初始化部分l跟隨在常駐內存部分之后，在啟動時獲得控制權跟隨在常駐內存部分之后，在啟動時獲得控制權l(xiāng)Autoexec.batAutoexec.batl暫存部分暫存部分l主要是命令解釋程序，并包含了所有的內部命令處主要是命令解釋程序，并包含了所有的內部命令處理程序、批文件處理程序、以及裝入和執(zhí)行外部命理程序、批文件處理程序、以及裝入和執(zhí)行外部命令的程序。令的程序。輸入命令行從外存調入外部命令執(zhí)行Type命令處理程序Copy命令處理程序DIR命令處理程序Date命令處理程序命令合法否？YN是內部命令？YNC的工作流程的工作流程顯示提示符給出出錯信息后返回 Shell是是OS的最外層，或外殼?？梢宰鞯?/p>

16、最外層，或外殼。可以作為命令語言，也可以作為程序設計語言。為命令語言，也可以作為程序設計語言。簡單命令簡單命令重定向與管道命令重定向與管道命令通信命令通信命令后臺命令后臺命令命令語言結構命令語言結構 每一個命令語句實際上能完成某種功能的目標程序的名字，是帶有參數(shù)的一個過程調用。格式為： 選項，位于命令名與參數(shù)表之間，用破折號開始，后跟多個字母、數(shù)字。如：$ Ls tr file1 file2命令名命令名 -選項選項 五大類五大類l進入與退出系統(tǒng)：進入與退出系統(tǒng)：l文件操作命令：文件操作命令： cat cp mv rm filel目錄操作命令：目錄操作命令： mkdirMD rmxidRD CD

17、 chmodl系統(tǒng)詢問命令：系統(tǒng)詢問命令： date who pwdl其它命令其它命令重定向命令重定向命令l輸入轉向“”lCat file1file2 Cat file4file2管道命令管道命令l管道符號：“|”l使前一條命令的輸出作為后一條命令的輸入。l $ command 1 |command 2信箱通信命令信箱通信命令mailmail 發(fā)送信息時，接收者已經(jīng)在系統(tǒng)中注冊過，但允許他此時沒有使用系統(tǒng)，也可以是雖然在使用系統(tǒng)，但可以拒絕接收任何信息。格式： mail-r-q-p-file-F persons對話通信命令對話通信命令writewrite 使用戶與當前在系統(tǒng)中的其他用戶直接進行

18、實時聯(lián)機通信。 who命令：查看目標用戶是否當前聯(lián)機，或確定接收者所使用的終端名； Write命令格式： write userttyname 允許或拒絕接收消息的命令允許或拒絕接收消息的命令mesgmesg 格式： mesg-n-y n表示拒絕接收消息； y表示恢復對方的寫許可，此時，雙方才可以聯(lián)機通信。 存在執(zhí)行時間較長的命令，可以告訴存在執(zhí)行時間較長的命令，可以告訴shell將該命令放在后將該命令放在后臺執(zhí)行。臺執(zhí)行。UNIX中，在命令后面再加上中，在命令后面再加上“&”符號。符號。后臺運行程序的特征：后臺運行程序的特征：l仍把終端作為標準輸出和標準錯誤文件，除非重定向；l標準輸入

19、文件被自動重定向到“dev/null”的空文件中,若shell未重定向輸入，則shell和后臺進程將會同時從終端進行讀入。因此，必須對后臺運行命令的標準輸入必須重定向。l控制命令：利用ps 、wait、 kill命令去了解控制后臺進程的運行。 系統(tǒng)調用提供了用戶程序和OS之間的接口，應用程序通過系統(tǒng)調用實現(xiàn)其與OS的通信，并取得它的服務。 系統(tǒng)調用的基本概念系統(tǒng)調用的類型系統(tǒng)調用的實現(xiàn)系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序,用戶程序用戶程序與一般過程調用的明顯差別與一般過程調用的明顯差別l運行在不同的系統(tǒng)狀態(tài)；l通過軟中斷進入(狀態(tài)的轉換:核心,用戶態(tài))；l返回問題；l嵌套調用。一個用戶程序將頻繁地利用各種系統(tǒng)調用

20、以取一個用戶程序將頻繁地利用各種系統(tǒng)調用以取得得OSOS所提供的多種服務。所提供的多種服務。舉例：文件的復制舉例：文件的復制系統(tǒng)功能的調用系統(tǒng)功能的調用進程控制類進程控制類l用于對進程的控制；l創(chuàng)建和終止進程；l獲得和設置進程屬性；l等待某事件出現(xiàn)等。文件操縱類文件操縱類l最多的一類；l創(chuàng)建和刪除文件；l打開和關閉文件；l文件讀和寫等。進程通信類進程通信類l在OS中經(jīng)常采用兩種進程通信方式，即消息傳遞方式和共享存儲區(qū)方式；l當系統(tǒng)中采用消息傳遞方式時，在通信前必須先打開一個連接，由源進程發(fā)出一條打開連接的系統(tǒng)調用open connection；l目標進程則應利用接受連接的系統(tǒng)調用accept

21、connection表示同意進行通信；l然后，在源和目標進程之間便可開始通信；l可以利用發(fā)送消息的系統(tǒng)調用send message或者用接收消息的系統(tǒng)調用receive message來交換信息；l通信結束后，還須再利用關閉連接的系統(tǒng)調用close connection結束通信。l中斷（Interrupt）和陷入（Trap）l中斷和陷入向量 直接將參數(shù)送入相應的寄存器中，參數(shù)表方式 。l調用號調用號l放在調用命令中l(wèi)寄存器或內存單元中；l參數(shù)參數(shù)l寄存器中l(wèi)參數(shù)表方式 系統(tǒng)調用的參數(shù)形式系統(tǒng)調用的參數(shù)形式l將處理機狀態(tài)由用戶態(tài)轉為系統(tǒng)態(tài)；l由硬件和內核程序進行系統(tǒng)調用的一般性處理，即保護CPU

22、環(huán)境；l將處理機狀態(tài)字PSW、程序計數(shù)器PC、系統(tǒng)調用號、用戶棧指針以及通用寄存器內容等，壓入堆棧；l將用戶定義的參數(shù)傳送到指定的地方保存起來；l分析系統(tǒng)調用類型，根據(jù)調用號，轉入相應的系統(tǒng)調用處理子程序；l在系統(tǒng)調用處理子程序執(zhí)行完后，應恢復被中斷的或設置新進程的CPU現(xiàn)場，繼續(xù)往下執(zhí)行。系統(tǒng)調用實現(xiàn)過程示例系統(tǒng)調用實現(xiàn)過程示例 l系統(tǒng)調用的功能主要由系統(tǒng)調用子程序來完成的.l與相應的系統(tǒng)調用功能有關，代碼各不相同；l例如:create命令.進入Create的處理子程序后，核心將根據(jù)用戶給定的文件路徑名Path, 利用目錄檢索過程，去查找指定文件的目錄項。 l查找目錄的方式可以用順序查找法，

23、也可用 Hash 查找法。l如果在文件目錄中找到了指定文件的目錄項，表示用戶要利用一個已有文件來建立一個新文件。l但如果在該已有(存)文件的屬性中有不允許寫屬性，或者創(chuàng)建者不具有對該文件進行修改的權限，使認為是出錯而做出錯處理；l若不存在訪問權限問題，便將已存文件的數(shù)據(jù)盤塊釋放掉，準備寫入新的數(shù)據(jù)文件。l如未找到指名文件，則表示要創(chuàng)建一個新文件；核心便從其目錄文件中找出一個空目錄項，并初始化該目錄項，包括填寫文件名、文件屬性、文件建立日期等，然后將新建文件打開。UNIX系統(tǒng)調用的類型被中斷進程的環(huán)境保護系統(tǒng)調用陷入后需處理的若干公共問題進程控制進程控制l創(chuàng)建進程（fork）l終止進程（exit

24、）l等待子進程結束（wait）l執(zhí)行一個文件（exec）l獲得進程ID：getp-id, getpgrp, getppidl進程暫停（pause）文件操縱文件操縱l創(chuàng)建文件（creat）l打開文件（open）l關閉文件（close）l讀和寫文件（read, write）l連接和去連接文件（link, unlink）進程間通信進程間通信l消息機制（msgget, msgid, msgsend, msgrcv）l共享存儲器機制（shmget, shmid, shmat, shmdt）l信號量機制（signal）信息維護信息維護l設置和獲得時間（stime）l獲得進程和子進程時間（times）l設置文件訪問和修改時間（utime）l獲得當前UNIX系統(tǒng)的名稱（uname）UNIX System中的總控程序trap.sl包含絕大部分的中斷和陷入向量的入口地