操作系统提供的服务和用户接口ppt课件.ppt

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1、主要内容：一、操作系统提供的基本服务二、操作系统提供的用户接口三、程序接口与系统调用四、操作接口与系统程序1.3操作系统提供的服务和用户接口1创建程序：提供程序的编辑、调试、编译等生成工具。执行程序数据I/O信息存取：文件操作通信服务：进程通信错误检测和处理还具有另外一些功能:资源分配，统计，保护。一、操作系统提供的基本服务2操作系统为用户提供两种调用其服务和功能的接口:程序接口：又称应用编程接口API（ApplicationProgrammingInterface），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（SystemCall)

2、）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。二、操作系统提供的用户接口(1)3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。二、操作系统提供的用户接口(2)4用户和操作系统间的两种接口二、操作系统提供的用户接口(3)系统调用操作命令或JCL操作系统裸机(操作接口)(程序接口)51.系统调用(1)概念系统调用是为了扩充机器功能、增强系统能力、方便用户使用而在内核中建立的过程（函数），它是用

3、户程序或其它系统程序获得操作系统服务的唯一途径，系统调用也称为广义指令。机器指令由硬件实现，广义指令（系统调用）是由操作系统在机器指令基础上实现的过程或子程序。三、程序接口与系统调用(1)6(2)实现形式早期操作系统的系统调用使用汇编语言编写。最新推出的一些操作系统，如UNIX新版本、Linux、Windows、OS2等，其系统调用用C语言编写，并以库函数形式提供。（有些库函数与系统调用无关，一般地说，库函数属于用户程序而非系统程序）。三、程序接口与系统调用(2)7三、程序接口与系统调用(3)操作系统(进程管理、存储管理、文件管理、设备管理等)标准库函数(打开、关闭

4、、读、写、创建、撤销等)标准系统程序(实用程序)(汇编、编译、编辑、Shell等)用户用户接口库函数接口系统调用接口硬件(处理器、存储器、磁盘、打印机、终端等)用户态核心态UNIX/Linux系统程序、库函数、系统调用的分层关系82.系统调用的分类(1)进程和作业管理：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)信息维护：日期、时间及系统数据的获取和设置。(6)通信：

5、通信连接的建立、连接和断开、信息的发送和接受。三、程序接口与系统调用(4)9实例：Windows支持API（应用编程接口）的三个组件：•Kernel包含了多数操作系统函数，如内存管理、进程管理；•User集中了窗口管理函数，如窗口创建、撤销、移动、对话等相关函数；•GDI提供画图函数、打印函数。Windows将三个组件置于动态链接库DLL中。三、程序接口与系统调用(5)10Windows和UNIX/Linux的部分系统调用：三、程序接口与系统调用(6)UNIX/LinuxWin32说明forkCreatProcess创建进程waitpidWaitForSingleO

6、bject等待进程终止open/closeCreatFile/CloseHandle创建或打开/关闭文件read/writeReadFile/WriteFile读/写文件lseekSetFilePointer移动文件指针mkdir/rmdirCreat/RemoveDirectory建立/删除目录statGetFileAttributesEx获得文件属性113.系统调用的实现要点(1)有关概念陷入或异常处理机制------在操作系统中，实现系统调用功能的机制称为陷入或异常处理机制。访管指令（陷入指令或异常中断指令）----由于系统调用而引起处理器中断的机器指令称为访

7、管指令（陷入指令或异常中断指令）。三、程序接口与系统调用(7)12(2)系统调用的实现要点：一、是编写系统调用处理程序；二、是设计一张系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统调用的处理程序，有的系统还包含系统调用自带参数的个数；三、是陷入处理机制需开辟现场保护区，以保存发生系统调用时的处理器现场。三、程序接口与系统调用(8)13(3)系统调用的处理过程三、程序接口与系统调用(9)SystemCallAi用户程序A0SUB0SUB1SUBiSUBnA1AiAn……系统调用处理子程序取系统功能号找入口地址表相应入口地址结束处理恢复现场A0A1…Ai…An保护C