第02章 用户接口.ppt

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1、第二章第二章 用户接口用户接口2.1 2.1 用户接口概述用户接口概述2.2 2.2 命令接口命令接口2.3 2.3 程序接口程序接口2.4 2.4 图形接口图形接口本章内容：本章内容：今天日期：今天日期：2022/12/291第二章第二章 用户接口用户接口2.1 2.1 用户接口概述用户接口概述2.1.1 2.1.1 运行用户程序的过程运行用户程序的过程2.1.2 2.1.2 作业管理概述作业管理概述本节内容：本节内容：操操作作系系统统是是拥拥护护和和计计算算机机之之间间的的接接口口，用用户户是是通通过过操操作作系系统统来来使使用用计计算算机机的的。那那么么操操作作系系统统到到底底为为用用户

2、户提提供供了了什什么么样样的的界界面面,用用户户又又是是如如何何地地利利用用操操作作系系统统来来组组织织作作业业、控控制制作业的运行，这就是本章所要讨论的问题。作业的运行，这就是本章所要讨论的问题。今天日期：今天日期：2022/12/292第二章第二章 用户接口用户接口2.1.1 2.1.1 运行用户程序的过程运行用户程序的过程计算机解体的步骤：计算机解体的步骤：1.1.用某种语言编写源程序用某种语言编写源程序2.2.将源程序和原始数据记录在某种输入介质上将源程序和原始数据记录在某种输入介质上3.3.由用户选择某种方式控制计算机工作，对源程由用户选择某种方式控制计算机工作，对源程 序进行编辑、

3、连接并运行，得到最后结果。序进行编辑、连接并运行，得到最后结果。脱脱机机工工作作方方式式下下，先先将将要要求求计计算算机机所所作作的的工工作作写写成成作作业业书书面面形形式式，连连同同源源程程序序和和原原始始数数据据一一起起交交给给系系统操作员。统操作员。联联机机工工作作方方式式下下，用用户户可可随随时时根根据据系系统统反反馈馈的的信信息息发发出出各各种种命命令令。（边边输输入入边修改）边修改）用用户户向向系系统统发发出出编编译译命命令令，操操作作系系统统将将相相应应的的编编译译程程序序调调入入内内存存，把把源源程程序序翻翻译译成成浮浮动动的的目目标标程程序模块序模块用用户户再再发发出出“连连

4、接接”命命令令，操操作作系系统统将将主主模模块块和和子子程程序序连连接接起起来来，生生成成一一个个完完整整的的、可可执执行行映映像像程程序。序。用用户户发发出出“运运行行”命命令令，由由操操作作系系统统将将内内存存映映像像程程序序调调入入内内存存，并并启启动动程程序序运运行行，从从而而计计算算出出结结果。果。今天日期：今天日期：2022/12/293第二章第二章 用户接口用户接口什么是作业什么是作业 所谓作业就是用户在一次计算或事务处理过程中要求计算机系统所做工作的总和，它是用户向计算机系统提交一项工作的基本单位。一般来讲，作业可分成几个独立的子任务，每个子任务称为作业步。例如，我们在PC机上

5、，在MS-DOS控制下，对某C语言程序的加工步骤如下所述：(1)编辑：在C语言的编辑环境下编写一个名为USER.C的源程序；(2)编译：在C语言的编辑环境下，编译USER.C源程序，生成目标程序USER.OBJ；(3)链接：在C语言的编辑环境下，链接USER.OBJ源程序，生成可执行程序USER.EXE。最后执行USER.EXE文件获得所需结果。上述3个步骤的总合就是一个作业，这个作业由三个作业步组成。作业在完成每个作业步后，可创建一个或几个进程来执行。当然，若干个作业也可以组成作业流。今天日期：今天日期：2022/12/294第二章第二章 用户接口用户接口2.1.2 2.1.2 作业管理概述

6、作业管理概述 作业管理是指当一个用户的作业提交给系统后，操作系作业管理是指当一个用户的作业提交给系统后，操作系统对其实施的所有管理和控制工作。统对其实施的所有管理和控制工作。即即作业管理的任务是作业管理的任务是建立作业，为其提供系统资源建立作业，为其提供系统资源控制作业运行控制作业运行运行结束后撤销该作业运行结束后撤销该作业它分为它分为作业控制作业控制作业调度作业调度两大类。两大类。作业控制：主要讨论系统通过何种方式使用户能方便地描述和控制解题过程作业控制：主要讨论系统通过何种方式使用户能方便地描述和控制解题过程 （即、操作系统为用户提供什么样的界面，用户又如何利用这些界面使用计算机）即、操作

7、系统为用户提供什么样的界面，用户又如何利用这些界面使用计算机）作业调度：它包括作业的进入、调度算法的选择、为选中的作业分配系统资作业调度：它包括作业的进入、调度算法的选择、为选中的作业分配系统资 源及作业完成后的善后处理等。源及作业完成后的善后处理等。今天日期：今天日期：2022/12/295第二章第二章 用户接口用户接口2.2 2.2 命令接口命令接口 命令接口在用户和操作系统之间提供高级通信来控制作业的处理，用户可以发出一系列命令，告诉操作系统执行哪些功能来完成自己的作业。命令接口可以分成脱机命令接口和联机命令接口。今天日期：今天日期：2022/12/296第二章第二章 用户接口用户接口2

8、.2.1 2.2.1 脱机命令接口脱机命令接口 脱机命令接口由一组作业控制命令，或称作业控制语言（JCL）组成。脱机命令接口用于脱机控制方式。所谓脱机控制方式就是把对作业进行控制的意图，连同程序和数据及发生故障后的处理措施一起输入系统中，由系统根据该意图来控制作业的执行。在批处理系统中，用户利用作业控制（命令）语言写成作业说明书提交给系统，由系统按照作业说明书上的命令，逐条解释执行。用户一旦把作业提交给系统后，便失去直接与作业交互的能力。今天日期：今天日期：2022/12/297第二章第二章 用户接口用户接口一般来说，一般来说，JCL越演的语句包括以下功能：越演的语句包括以下功能：（1 1）对

9、作业进行标识、说明并给出一组调度参数（包括记账）对作业进行标识、说明并给出一组调度参数（包括记账号、用户名、作业类别、时间限制、存储空间要求、作号、用户名、作业类别、时间限制、存储空间要求、作业优先级等。）业优先级等。）（2 2）对资源的申请要求。）对资源的申请要求。（3 3）对程序及数据的控制功能。）对程序及数据的控制功能。（4 4）转移控制。）转移控制。（5 5）调度功能。）调度功能。（6 6）标识各种事件（包括错误、设备故障等）及其之间相关）标识各种事件（包括错误、设备故障等）及其之间相关的条件转移。的条件转移。（7 7）实现设备独立性功能的语句。）实现设备独立性功能的语句。（8 8）作

10、业撤离语句。）作业撤离语句。（9 9）其他。）其他。今天日期：今天日期：2022/12/298第二章第二章 用户接口用户接口 1.作作业业控控制制卡卡。作业控制卡主要用在早期的批处理系统管理中。作业控制卡接口方式就是使用作业控制语言(JCL)将用户对作业的控制意图及发生故障后如何处理以编码的形式穿孔在卡片上，插入到用户程序、数据的卡片叠中一起送入系统，由系统解释控制卡内容并控制作业运行。作业控制卡方式使用不方便，容易出错且较麻烦，所以现在一般很少使用。今天日期：今天日期：2022/12/299第二章第二章 用户接口用户接口 2.2.作作业业说说明明书书方方式式。作业说明书方式是使用某些作业控制

11、命令将用户对作业控制的意图写成作业说明书，从而实现对作业的控制。作业说明书主要包括作业情况和作业资源要求两方面的内容,前者主要指用户名、作业名、使用语言、作业控制方式、作业优先级、完成作业的最迟时间等。后者包括内存和外存的空间要求量、输入/输出设备的类型、台数、输出量、估计的计算时间等。今天日期：今天日期：2022/12/2910第二章第二章 用户接口用户接口作业说明书中常用命令的主要类型如下：输入/输出命令：对源程序、数据及其作业说明书的输入及其运行结果输出的命令。编译命令：对源程序进行编译，若有错误显示错误，若无错误将其编译成目标程序。操作命令：主要是对作业操作的各种命令。如对目标程序的装

12、配，程序的重新启动，限定其运行时间等的命令。条件命令：主要用于表示当程序运行过程中发生某个事件时应转向哪一条操作命令。今天日期：今天日期：2022/12/2911第二章第二章 用户接口用户接口2.2.2 2.2.2 联机命令接口联机命令接口 联机命令接口是由一组操作系统命令（人-机对话）组成，用于控制作业的运行。联机作业控制方式的优点在于，用户或操作员能随时根据作业运行的情况更有针对性地决定下一步工作，而且用户能跟踪整个作业运行的全过程，更能直接地感受到操作系统为其提供的服务；不足之处在于人的干预使得作业的执行速度降低了，作业的执行周期也变长了，进而影响到整个系统的效率。今天日期：今天日期：2

13、022/12/2912第二章第二章 用户接口用户接口一般键盘命令类型有如下几种：系统访问命令 编辑和文件管理命令 编译、汇编和连接命令 询问命令 操作员专用命令 其它命令 联机作业控制有可分为键盘命令方式和命令文件方式两种。1.键盘命令方式 键盘命令方式是通过逐条输入键盘命令语句，经解释后执行，以控制作业运行的一种方式。今天日期：今天日期：2022/12/2913第二章第二章 用户接口用户接口2.命令文件方式 命令文件方式，就是将键盘操作命令按用户要求的执行顺序组成一个命令文件，执行此命令文件，就能自动控制作业的运行，这对一些重复作业的运行很有好处。MS-DOS操作系统中的批处理文件就属于命令

14、文件方式。它实际上实现了联机状态下的批处理操作。今天日期：今天日期：2022/12/2914第二章第二章 用户接口用户接口2.3 程序接口程序接口 程序接口是为用户在编制程序时使用计算机系统资源而设置的，是用户程序取得操作系统服务的惟一途径。它由一组系统调用组成。程序接口的职责是装入并创建一个准备开始运行的程序。此外，这个接口还为程序正常或异常终止给出适当的响应。当一个程序正在执行时，程序接口接受对系统服务及资源的申请，并与操作系统的资源管理程序进行通信。这个程序接口主要由系统调用组成，通过系统调用程序实现与操作系统的通信。今天日期：今天日期：2022/12/2915第二章第二章 用户接口用户

15、接口2.3.1 系统调用概述系统调用概述 所谓系统调用，就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。如早期的UNIX系统版本和MS-DOS版本，它们的系统调用都是用汇编语言提供的，系统调用的实现是通过中断入口表查询调用地址来实现的；而在高级语言(及C语言)中，往往提供了与各系统调用一一对应的库函数，因而应用程序便可通过调用对应的库函数来使用系统调用。通常可将系统调用划分为若干类，例如，用于进程控制的系统调用、用于存储管理的系统调用，以及用于文件管理、设备管理、进程通信管理的系统调用。今天日期：今天日期：2022/12/2916第二章第二章 用户接口用户接口 现代计算机系统中，为了实现对事先

16、编好的、具有特定功现代计算机系统中，为了实现对事先编好的、具有特定功能的例行子程序的调用，一般采用自愿进管指令，又称为访管能的例行子程序的调用，一般采用自愿进管指令，又称为访管制令。其形式为：制令。其形式为：SVC N其中、其中、SVC代表代表Super Visor Call，即处理机自愿进管指令的，即处理机自愿进管指令的操作记忆符，操作记忆符，N代表地址码，这个地址码又表示系统调用的功代表地址码，这个地址码又表示系统调用的功能号。能号。今天日期：今天日期：2022/12/2917第二章第二章 用户接口用户接口2.3.2 系统调用过程系统调用过程 (1)(1)为执行系统调用命令作准备，将用户程

17、序的为执行系统调用命令作准备，将用户程序的“现场现场”保留，同时将系统调用编号、参数等放入约定的存储单保留，同时将系统调用编号、参数等放入约定的存储单元中。元中。(2)(2)根据系统调用命令号，检查是否为合法的系统调用。根据系统调用命令号，检查是否为合法的系统调用。若是，根据系统调用表和系统调用号，若是，根据系统调用表和系统调用号，转入相应的系统调转入相应的系统调用函数。用函数。(3)(3)系统调用命令执行完后，恢复系统调用命令执行完后，恢复“现场现场”，同时将系，同时将系统调用命令的返回参数或参数区首址送到系统约定的寄存统调用命令的返回参数或参数区首址送到系统约定的寄存器中供用户程序使用。器

18、中供用户程序使用。今天日期：今天日期：2022/12/2918第二章第二章 用户接口用户接口今天日期：今天日期：2022/12/2919第二章第二章 用户接口用户接口2.4 图形接口图形接口 在图形用户接口推出之前，用户要使用计算机，必须使用命令接口，即根据系统提供的各种命令，按照规定的格式通过键盘输入。在这种方式下，即使是程序员对于各种字符命令的使用也会感觉到比较复杂和僵化，对普通用户来说使用计算机就更加困难了，于是图形化用户接口就应运而生了。从20世纪90年代开始推出的主要操作系统中都提供了图形用户接口，尤其是目前用户最为熟悉的Windows系统。Windows系统对于用户来说，界面友好，通过窗口、菜单、图标、对话框等，能充分发挥鼠标的灵活性，可以方便地实现人-机交互；而且Windows系统可以提供更加强大和全面的系统功能，充分发挥机器的功能，因此在Windows系统推出后，极大地推动了计算机应用的发展。今天日期：今天日期：2022/12/2920第二章第二章 用户接口用户接口