《操作系统用户界面》PPT课件.ppt

第2章 操作系统用户界面,作业的基本概念 作业的建立 命令控制界面接口 系统调用,1、作业的基本概念,作业 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。 作业步 一个作业过程中，计算机所做的相对独立的工作,作业组织 作业组成：程序、数据、作业说明书 作业说明书包含三方面的内容： 作业基本描述 作业控制描述 作业资源要求描述,2、作业建立,作业的建立包括两个过程：作业的输入、作业控制块（JCB）的建立 作业输入指将作业的程序、数据、作业说明书从输入设备输入到外存，并形成有关初始信息 JCB：由作业注册程序在系统中为该作业申请建立的一段内存区域，存放作业说明书的内容,作业输入方式 联机输入方式：外围设备直接和主机相连接，用户和系统通过交互会话直接从设备上输入作业 由于外设与CPU速度不匹配造成CPU资源浪费 脱机输入方式：在低档机上，用户通过联机方式把作业首先输入到后援存储器，再把后援存储器拿到与主机连接的高速外围设备上输入作业 提高了主机的资源利用率，牺牲抵挡机为代价，灵活性差,直接耦合方式 把主机和外围低档机通过一个公共的大容量外存直接耦合起来，省去了在脱机输入中依靠人工干预来传递后援存储器的过程,主机,公用存储器,SPOOLING系统 多台外围设备通过通道或DMA器件与外存连接起来，作业的输入输出由主机中的操作系统控制 通道：一个独立于CPU的专管输入输出的处理机，它控制外设或外存与内存之间的信息交换 DMA：类似于通道方式，不同之处在于信息交换的控制是由CPU完成 “预输入”，“缓输出” 网络输入方式,JCB的建立 作业请求 建立JCB 提交状态 建立JCB 进入内存 后备状态 进入内存 执行结束 执行状态执行结束 撤消 完成状态 * 作业处于执行状态只说明进入内存，并不意味作业立即占据处理机 静态申请/动态申请,3、命令控制界面接口,作业控制主要方式 脱机方式 联机方式 联机控制命令大致分类 环境设置 编辑、编译、装配 执行权限管理 通信 系统管理 资源要求 文件管理,4、系统调用,系统调用 操作系统提供给用户的程序接口，是用户可以在程序中使用的“访管指令”。编程人员将系统调用命令嵌入到应用程序中请求系统提供服务，申请系统资源或释放。 实现原理 有一个类似于硬件中断处理的中断处理机构，当用户使用系统调用时，产生一条相应的指令，处理机在执行到该指令时发生相应的中断，并发出有关信号给该处理机构。该处理机构在收到了处理机发来的信号后，启动相关的处理程序去完成该系统调用所要求的功能。,陷阱处理机构：控制系统调用服务的机构 陷阱指令（访管指令）：由于系统调用引起处理机中断的指令,System call,1)保护处理 机现场 2）取系统调 用功能号 并寻找子 程序入口 3）返回,A0 A1 A2 A3 An,A0：sub0,入口地址表,用户程序,陷井处理机构,系统子程序,A1：sub1,A2：sub2,An：subn,陷阱 指令,参数传递问题 1）直接将参数送入所需寄存器（寄存器有限，设置参数也有限） 2）将参数填入参数表（内存中的堆栈区） 一般过程调用与系统调用的比较 1）一般过程调用，调用前后处理机状态不变；系统调用时，由用户态变成系统态，调用后再变成用户态 2）一般过程调用可直接转向被调用过程；系统调用必须经过中断进入OS核心，才转向相应处理程序 3）一般过程调用时，调用后将返回调用过程继续执行；系统调用后不一定返回原调用过程 4）都允许多重嵌套,什么是作业、作业步？ 作业由哪几部分组成？ 作业的输入方式有几种，各有什么特征？ 操作系统为用户提供哪些接口？ （命令接口、系统调用） 作业控制方式有几种？ 什么是系统调用？与一般用户程序的区别？系统调用的原理。,