第2章练习 操作系统用户界面
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第二章 操作系统用户界面
作业说明书包含：作业的基本描述、作业控 制描述和资源要求描述。体现用户的控制意 图。
图2.2 作业说明书的主要内容
2.2.3 一般用户的输入输出方式
联机输入输出方式
脱机输入输出方式 直接耦合方式
SPOOLING系统
网络联机方式
联机输入输出方式
用户和系统通过交互会话来输入作业。
外围设备直接和主机连接。由主机直接控制输入输 出；I/O与作业处理不能并行。降低了CPU效率 一台主机可以连接一台或多台外围设备。在单台设 备和主机相连接进行作业输入输出时，由于外围设 备的输入输出速度远远低于CPU处理速度，有可能 造成CPU资源的浪费。
联机作业控制的命令种类
环境设置 执行权限管理 系统管理 文件管理 编辑、编译、链接装配、执行命令 通信 资源要求
2.3 命令控制界面
现代操作系统，大都提供联机控制方式和批 处理方式。 批处理方式：指传统的作业控制语言编写的 作业说明书方式，也指那些把不同的交互命 令按一定格式组合后的命令文件方式。
陷阱处理机构、陷阱指令
必须为实现各种系统调用功能的子程序编造 入口地址表，每个入口地址都与相应的系统 子程序名对应。
由陷阱处理程序把陷阱指令中所包含的功能 号与该入口地址表中的有关项对应起来，从 而由系统调用功能号驱动有关系统子程序执 行。
陷阱处理机构、陷阱指令
在进入系统调用处理之前，陷阱处理机构要 保存处理机现场。在系统调用处理结束之后， 陷阱处理机构还要恢复处理机现场。
2.6 Linux与Windows的系统调用
2.6.1 Linux的系统调用
图2.2 作业说明书的主要内容
2.2.3 一般用户的输入输出方式
联机输入输出方式
脱机输入输出方式 直接耦合方式
SPOOLING系统
网络联机方式
联机输入输出方式
用户和系统通过交互会话来输入作业。
外围设备直接和主机连接。由主机直接控制输入输 出；I/O与作业处理不能并行。降低了CPU效率 一台主机可以连接一台或多台外围设备。在单台设 备和主机相连接进行作业输入输出时，由于外围设 备的输入输出速度远远低于CPU处理速度，有可能 造成CPU资源的浪费。
联机作业控制的命令种类
环境设置 执行权限管理 系统管理 文件管理 编辑、编译、链接装配、执行命令 通信 资源要求
2.3 命令控制界面
现代操作系统，大都提供联机控制方式和批 处理方式。 批处理方式：指传统的作业控制语言编写的 作业说明书方式，也指那些把不同的交互命 令按一定格式组合后的命令文件方式。
陷阱处理机构、陷阱指令
必须为实现各种系统调用功能的子程序编造 入口地址表，每个入口地址都与相应的系统 子程序名对应。
由陷阱处理程序把陷阱指令中所包含的功能 号与该入口地址表中的有关项对应起来，从 而由系统调用功能号驱动有关系统子程序执 行。
陷阱处理机构、陷阱指令
在进入系统调用处理之前，陷阱处理机构要 保存处理机现场。在系统调用处理结束之后， 陷阱处理机构还要恢复处理机现场。
2.6 Linux与Windows的系统调用
2.6.1 Linux的系统调用
操作系统用户界面
• 操作命令与系统调用关系（补充）
操作命令在执行后需转换为相应的系统调用函数去 完成相应的任务。
11
C库函数与系统调用关系
例：Linux下跟踪标准C库函数printf()的实现
步骤一：编写并编译代码 代码编写 ＃include <stdio.h>int main(void) { printf("hello world"); return 0; } 编译
/* 0 old "setup()" system /* 5 */
17
系统调用与过程（函数）的区别
系统调用：一组用于实现各种系统功能的程序段。 子程序调用：具有特定功能的和逻辑完整性的程序段。
系统调用
子程序调用
系统调用的程序是操作系统的程序，其操作 是针对系统资源的，执行时处理机处于管态 或核态。
如何识别正在运转的程序是内核态程序？
• 程序运行时，处理器态就是程序运行的态。
20
• 复习
作业
21
第2章 操作系统用户界面
1
本章重点
• 用户界面类型 • 系统调用
2
2.1 简介
• 用户界面作用
使用户方便、有效地使用计算机软、硬件。
3
2.2 一般用户的输入输出界面
• 作业的定义与组织(见第4章) • 一般用户的输入输出方式(见第9章)
4
2.3 命令控制界面
• 复习
操作系统功能之一：提供良好的用户界面 用户界面类型
系统调用时会产生中断，并通过中断使CPU 的态由目态转换为管态。
子程序调用的程序是用户的程序，其操作不 涉及系统资源，执行时处理机处于目态。
子程序调用时不会产生中断，CPU的态也不 会改变，都是目态。
操作命令在执行后需转换为相应的系统调用函数去 完成相应的任务。
11
C库函数与系统调用关系
例：Linux下跟踪标准C库函数printf()的实现
步骤一：编写并编译代码 代码编写 ＃include <stdio.h>int main(void) { printf("hello world"); return 0; } 编译
/* 0 old "setup()" system /* 5 */
17
系统调用与过程（函数）的区别
系统调用：一组用于实现各种系统功能的程序段。 子程序调用：具有特定功能的和逻辑完整性的程序段。
系统调用
子程序调用
系统调用的程序是操作系统的程序，其操作 是针对系统资源的，执行时处理机处于管态 或核态。
如何识别正在运转的程序是内核态程序？
• 程序运行时，处理器态就是程序运行的态。
20
• 复习
作业
21
第2章 操作系统用户界面
1
本章重点
• 用户界面类型 • 系统调用
2
2.1 简介
• 用户界面作用
使用户方便、有效地使用计算机软、硬件。
3
2.2 一般用户的输入输出界面
• 作业的定义与组织(见第4章) • 一般用户的输入输出方式(见第9章)
4
2.3 命令控制界面
• 复习
操作系统功能之一：提供良好的用户界面 用户界面类型
系统调用时会产生中断，并通过中断使CPU 的态由目态转换为管态。
子程序调用的程序是用户的程序，其操作不 涉及系统资源，执行时处理机处于目态。
子程序调用时不会产生中断，CPU的态也不 会改变，都是目态。
第2章练习 操作系统用户界面
• 25用户接口主要是由一组 （ 系统调用）组成。 • 26、多级队列算法允许对不同类型的作业使 用不同的算法.最常用的是对前台队列使用_ 轮转 __（此处要求用中文文字填写）法,对后台成 批队列采用FCFS调度,反馈法允许一个作业 从一个队列移到另一个队列。 • 27、用户程序必须通过_程序 ___接口才能获得 操作系统的服务。
第2章 操作系统用户界面
一. 选择题
• 1、用户在一次计算过程中，或者一次事物处 理中，要求计算机完成所做的工作的集合， 这是指（C ）。 • A、进程 B、程序 • C、作业 D、系统调用 • 2、操作系统作业管理的主要功能是（ A ）。 • A、作业调度与控制 B、作业提交 • C、作业准备 D、编制程序
• 21、脱机用户接口是指__作业控制语言 __。 • 22、一个作业从进入系统到运行结束，一般 后备 要经历“＿＿＿”、“执行”和“完成”三个 不同状 态。 作业 • 23、用户要求计算机系统所做的工作的集合 称为＿＿＿。 进程 • 24、作业调度是从后备队列中选一道作业， 为它分配资源，并为它创建____。
• 8、系统调用的目的是（ A）。 • A、请求系统服务 B、终止系统服务 • C、申请系统资源 D、释放系统资源 • 9、系统调用是由操作系统提供的内部调用， 它（ B ）。 • A、直接通过键盘交互方式使用 • B、只能通过用户程序间接使用 • C、是命令接口中的命令使用 • D、与系统的命令一样
• 10、按照作业到达的先后次序调度作业，排 队等待时间最长的作业被优先调度，这是指 （ A）调度算法。 • A、先来先服务 B、最短作业优先 • C、定时轮转法 D、优先数法 • 11、运行时间最短的作业被优先调度，这种 作业调度算法是( C )。 • A、优先级调度 B、响应比高者优先 • C、短作业优先 D、先来先服务
第2章 操作系统用户界面
2.4 Linux 和Windows的命令控制界 面2.4.2 Windows的命令控制界面
使用方式： （1）直接在命令行输入命令，如 systeminfo&mem 显示当前系统的属性、配置等，然后显示当前内存 使用情况。 新建exam1.bat （2）使用批处理
@echo off mkdir test echo hello pause
低档PC机
主机
公用存储器 低档PC机 直接耦合方式
2.2 一般用户的输入输出界面 2.2.3 一般用户的输入输出方式
4.SPOOLING系统 又可译为外围设备同时联机操作。 在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或 DMA器件和主机与外存连接起来。 作业的输入输出过程由主机中的OS控制。OS中 的输入程序包含两个独立过程： 从外部设备把信息读入缓冲区； 写过程，负责把缓冲区的信息送到外存输入井中。 外围设备——各种终端、其他输入设备，如读卡 机等。
# vi file.c # gcc -o file file.c #vi infile (输入需复制的内存) # ./file
#ls
2.6 Linux 和Windows的系统调用 2.6.2Windows的系统调用
系统调用被进一步编写成不同的库函数后放入动 态链接库DLL中。 这些库函数构成了Windows操作系统提供给程序 员的编程界面。这个编程界面被称为应用编程接 口API。 常用的API函数调用分为5类： 窗口管理类 图形设备接口（GDI）类 系统服务类 国际特性类 网络服务类
2.4 Linux 和Windows的命令控制界面 2.4.1 Linux的命令控制界面
第2章 操作系统用户界面
脱机控制方式利用作业控制语言来编写表示用户控制 意图的作业控制程序，也就是作业说明书。作业控 制语言的语句就是作业控制命令。不同的批处理系 统提供不同的作业控制语言。 联机控制方式不要求用户填写作业说明书，系统只为 用户提供一组键盘或其他操作方式的命令。用户使 用系统提供的操作命令和系统会话，交互地控制程 序执行和管理计算机系统。其工作过程是，用户在 系统给出的提示符下敲入特定的命令，系统在执行 完该命令后向用户报告执行结果；然后，用户决定 下一步的操作。如此反复，直到作业执行结束。凡 是使用过DOS、Windows或UNIX系统的读者， 对联机控制方式都应该是不陌生的。
作业说明书是控制作业执行的依据，显然，只 有批处理系统需要作业说明书。程序语言类型指明该 作业所需要的编译系统和有关的库函数类型等。作业 状态则描述作业生存期的各个阶段。这些阶段是作业 的提交、后备、执行以及完成阶段。从作业输入请求 开始到建立JCB表，作业处于提交状态。在建立JCB 表之后到被作业调度程序选中进入内存，作业在作业 等待队列中处于后备状态。作业进入内存后到执行结 束，处于执行状态。最后，作业执行结束到撤消之间， 作业处于完成状态。作业进入内存处于执行状态并不 意味着该作业立即占据处理机，作业处于执行状态只 是表示该作业作为一道程序进入内存参与对CPU和其 他资源的竞争。
计算机操作系统教程
第2章 操作系统用户界面
2.1 简介 2.2 一般用户的输入输出界面 2.3 命令控制界面 2.4 Linux与Windows的命令控制界面 2.5 系统调用 2.6 Linux和Windows的系统调用 本章小结 习题
本章主要从用户使用和系统管理两方面 出发，讨论操作系统为用户提供的编程接口和 命令控制接口。首先讨论操作系统的命令控制 接口及与其相关的作业控制和管理概念，然后 介绍系统调用与编程接口，最后介绍操作系统 用户界面示例。
第2章 操作系统用户界面
增加一个用户组 groupadd命令
# groupadd -g 520 class
系统将在/etc/group文件中加入class的登记项， 其组标识为520。
用户管理--用户登录过程
用户输入 用户名和口令 系统验证口令 通过验证 Yes No
建立用户环境
启动用户界面进程
第2章 操作系统用户界面
Shell命令
命令执行方式
前台方式
可以通过终端与用户进行交互 缺省方式 不能使用终端与用户进行交互。 command &
后台方式
直接命令形式
$ ./abc
$ bash ./abc
作命令使用
作解释程序参数使用
间接命令形式
Shell命令
命令类型
内部命令
在Shell内部实现，可以直接执行，如echo、 export、let、cd、pwd等。
if判断结构
if [ 条件表达式 ] then 命令表1 else 命令表2 fi 条件表达式
字符串比较 数值比较 文件特性测试 组合条件表达式 ：!, &&, ||
#!/bin/sh echo “Is it morning? ” read timeofday if [ $timeofday = “yes” ]; then echo “Good morning” else echo “Good afternoon” fi exit 0
用户管理 用户界面 shell 命令 shell 编程 Linux常用工具软件
用户界面
操作系统为用户提供三类界面/接 口
图形 命令 系统调用
应用程序
第2章 操作系统用户界面
2.5 系统调用
为系统调用服务的机构称为陷阱(trap)处理机 构。由系统调用引起处理机中断的指令称为陷 阱指令(访管指令)。在操作系统中，每个系统 调用都对应一个事先给定的功能号，例如0，1， 2，3等。在陷阱指令中必须指定系统调用的功 能号和有关参数。 每个系统调用的功能由一个或多个子程序完成， 每个子程序有一个入口地址，陷阱处理程序根 据入口地址表调用相应的子程序完成系统调用 的功能。
2.2 一般用户的输入输出界面
作业说明书的主要内容
2.2 一般用户的输入输出界面
2.2.3 一般用户的输入输出方式
1. 联机输入输出方式 外围设备直接和主机相连。例如：键盘、鼠标、 显示器、打印机等。 2. 脱机输入输出方式 用户通过联机方式把数据或程序输入到后援存 储器上，例如U盘、移动硬盘，然后把存有输 入数据的后援存储器连接到主机。可以在较短 的时间内完成作业的输入工作。
2.4 Linux与Windows的命令控制界面
不同命令可以进行组合形成新命令：
Command1 & Command２ 用来分隔一个命令行 中的多个命令；
Command1 && Command２ Command1运行成功 时，才运行Command2；
Command1 || Command２ 时，才运行Command2。 Command1运行失败
2.2 一般用户的输入输出界面
5.网络联机方式
以上述几种输入输出方式为基础，通过计 算机网络中某一台设备或主机对计算机网 络中另一台主机进行输入输出操作时，就 构成了网络联机方式。
2.3 命令控制界面
第2章 操作系统用户界面
2.3 命令控制界面
脱机方式 用作业控制语言书写作业说明书，将程序、数 据和作业说明书一起提交给系统；用户无法干涉作 业的运行。 联机方式 用系统提供的操作命令和系统会话，交互地控 制作业的执行和管理计算机系统；用户可以控制作 业的运行。不同的操作系统命令的种类、条数等是 不同的。
2.4 Linux与Windows的命令控制界面
处理机状态切换：在用户程序执行过程中，当执行系 统调用时处理机状态由用户态切换到核心态；当系统 调用执行完毕，返回到用户程序前，处理机状态又从 核心态转换回用户态。
图2.7系统调用的处理过程
系统调用（总结）
用陷阱机构执行的系统调用与普通函数调用是不同的：
现场保护工作不完全相同，普通函数调用只需保护返回地址即可，而 系统调用除了保护返回地址外，还要保护PSW。 普通函数调用不会改变PSW，它执行时的处理机状态为用户态，不能 执行特权指令。而利用陷阱机构调用中断处理程序则会自动调换PSW。 从而使系统调用运行于核心态，也就可以执行特权指令。 在返回时，陷阱机构又会自动把PSW进行切换，使返回用户程序执行 时，处理机状态又回到用户态，当然，在返回前也会恢复现场。
2.4.2 Windows的命令控制界面
图2.6相互调用批处理示例
2.5系统调用
为什么需要系统调用
什么是系统调用：系统调用是操作系统提供给编程人员的唯 一接口。是操作系统提供程序的一部分。 系统调用的分类：
设备管理：用来请求和释放、启动、停止设备等。 文件管理：包括对文件的读、写、创建、删除等。 进程控制：进程的创建、执行、撤销、优先级调整等。 进程通信：进程之间的消息和信号传递。 存储管理：申请、释放内存及作业要求内存和地址等。 线程管理：线程的创建、调度、执行、撤销等。
第2章操作系统用户界面
2.3 命令控制界面
联机控制方式
采用人机对话方式来控制作业运行，及时交互 由一组命令及命令解释程序组成，也称命令接口 一般可提供如下的一种或几种方式：
命令行方式 菜单方式 命令文件方式
联机控制方式
命令行方式
通过控制台终端，打入操作系统提供的命令来控制自
己的作业的运行 各操作系统命令从格式到功能都不尽相同 通常的命令格式： COMMAND argl，arg2，…，argn ＜CR＞ 命令类型: 环境设置、权限管理、系统管理、文件管理等 该方式繁琐，难记，但用起来快捷便利、十分灵活
一转换在发生访管中断时由硬件自动实现。 系统调用语句本身是硬件提供的(机器指令)， 但其所调用的功能是操作系统提供的。每种机 器的机器指令集中都有一条系统调用指令
2.2.2 作业组成
作业说明书体现用户的控制意图，在系统中生成 一个作业控制块JCB（Job Control Block）的表格 作业控制块是作业管理中最主要的数据结构，是 作业存在系统的唯一标志。作业控制块保存了系 统对作业进行管理的全部信息 操作系统是根据JCB来对作业进行控制和管理的。 例如，当OS进行作业调度的时候，它要访问作业 控制块的信息，从中找出作业标识、作业状态等 信息；在作业输出时，要从JCB中找到输出井的 地址等信息。 JCB要包括如下信息：
是操作系统提供给编程人员的唯一接口，用户
在程序中使用系统调用请求操作系统的服务。 例如，在程序中要求显示某个子目录，这时就 不能让正在运行的程序退出，然后发出“DIR” 命令。这就要求在程序中能直接使用“DIR”命 令，这种直接使用操作系统命令的功能称为系 统调用。
3. 系统调用
计算机操作系统原理-第二章用户界面知识点汇总及习题
第二章用户界面2.1 知识点汇总1、作业及作业步图2-1 作业及作业步2、系统调用：用户程序中对操作系统的调用称为系统调用。
使用户程序通过简单的调用，来实现一些硬件相关，应用无关的工作，从而简化了用户程序。
独立程序：不需要操作系统帮助的程序（包括程序的启动和结束）非独立程序：需要操作系统帮助的程序图2-2 系统调用的执行过程系统调用的特点：（1）系统调用指令是由硬件决定的（即：CPU中的中断向量表）。
ＣＰＵ的指令集中都有一条系统调用指令，又称访管指令但系统调用具体实现的功能由操作系统决定（即：操作系统中的，系统调用分支表，及系统调用代码）。
因此：同一种计算机上的不同操作系统，系统调用指令是相同的。
同一操作系统，在不同的计算机上，系统调用指令是不同的。
（2）系统调用是动态连接的静态连接：程序在编译时，将被调用的程序嵌入到自身中。
如：库函数调用动态连接：程序在执行的过程中，执行到调用指令时，才连接到被调用的程序并执行。
如：动态连接库（dynamic link library,DLL），系统调用。
由于操作系统是动态连接的，所以，缩短了用户程序，使用户程序和操作系统提供的系统调用功能相互独立。
（3）系统调用的调用地址和返回地址不是固定的。
系统调用的地址，由系统启动装载操作系统时，存放系统调用代码的位置决定，每次开机都可能存放在不同的位置上。
返回地址，由用户程序中系统调用指令的位置决定。
（４）安全接口在执行系统调用和从系统调用中返回时，要分别保存和恢复程序状态字PSW，并设置PSW中的系统态／用户态标志位，进行系统态和用户态的切换。
执行系统调用时，进入系统态。
从系统调用中返回用户程序时，进入用户态。
状态切换的目的：某些特权指令只能在系统态下执行。
一些地址，只能在系统态下访问。
从而限制了用户程序不能随意地进入操作系统区域，读写操作系统的内部代码，也限制了用户程序不能随意进入其它用户程序的区域。
中断：是指计算机在执行程序的过程中，当遇到需要立即处理的事件时，立即暂停当前正在运行的程序，转去执行有关服务程序，处理完后自动返回原程序。
操作系统的用户界面
下一页
（2）短作业优先调度算法（SJF）
短作业优先调度算法是指操作系统在进行作业调度时以作业长短作为优先级进行调度。该调度算法可以照顾到实际上占作业总数绝大部分的短作业，使它们能比长作业优先调度执行。这时后备作业队列按作业优先级由高到低顺序排列，当作业进入后备队列时要按该作业优先级放置到后备队列相应的位置。 实践证明，该调度算法的性能是最好的，单位时间的作业吞吐量也最大，但也存在缺点: 对长作业极为不利。
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三、作业步之间的关系表现为
（1）每个作业步运行的结果产生下一个作业步所需要的文件。如图2.1所示。 （2）一个作业步能否正确地执行, 依赖于前一个作业步是否成功地完成。
下一页
图2.1 作业步之间的关系
返回本节
2.2 操作系统的用户界面
2.2.1 操作系统提供的两个接口 2.2.2 作业控制语言和键盘命令
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4. 单道批处理系统作业调度算法介绍与分析
（1）先来先服务（FCFS）算法 （2）短作业优先调度算法（SJF） （3）动态优先级调度算法
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（1）先来先服务（FCFS）算法
先来先服务作业调度算法是一种较简单的作业调度算法, 即每次调度是从后备作业队列中选择一个最先进入该队列的作业, 将它调入内存, 分配资源、创建相应的进程, 放入进程就绪队列准备运行。 FCFS算法利于长作业, 不利于短作业, 而大多数的作业是I/O繁忙的短作业。以FCFS作为主调度算法是不常用的。
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（4）退出
当作业运行结束时, 用户应打入“退出”命令。系统响应命令后将收回分配给作业的全部资源, 然后在终端输出日期和上机时间等, 即通知用户系统已结束了该作业。退出系统后, 用户若要求系统执行新的作业可再打入“录入”命令。每个作业结束后一定要打入“退出”命令。
（2）短作业优先调度算法（SJF）
短作业优先调度算法是指操作系统在进行作业调度时以作业长短作为优先级进行调度。该调度算法可以照顾到实际上占作业总数绝大部分的短作业，使它们能比长作业优先调度执行。这时后备作业队列按作业优先级由高到低顺序排列，当作业进入后备队列时要按该作业优先级放置到后备队列相应的位置。 实践证明，该调度算法的性能是最好的，单位时间的作业吞吐量也最大，但也存在缺点: 对长作业极为不利。
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三、作业步之间的关系表现为
（1）每个作业步运行的结果产生下一个作业步所需要的文件。如图2.1所示。 （2）一个作业步能否正确地执行, 依赖于前一个作业步是否成功地完成。
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图2.1 作业步之间的关系
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2.2 操作系统的用户界面
2.2.1 操作系统提供的两个接口 2.2.2 作业控制语言和键盘命令
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4. 单道批处理系统作业调度算法介绍与分析
（1）先来先服务（FCFS）算法 （2）短作业优先调度算法（SJF） （3）动态优先级调度算法
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（1）先来先服务（FCFS）算法
先来先服务作业调度算法是一种较简单的作业调度算法, 即每次调度是从后备作业队列中选择一个最先进入该队列的作业, 将它调入内存, 分配资源、创建相应的进程, 放入进程就绪队列准备运行。 FCFS算法利于长作业, 不利于短作业, 而大多数的作业是I/O繁忙的短作业。以FCFS作为主调度算法是不常用的。
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（4）退出
当作业运行结束时, 用户应打入“退出”命令。系统响应命令后将收回分配给作业的全部资源, 然后在终端输出日期和上机时间等, 即通知用户系统已结束了该作业。退出系统后, 用户若要求系统执行新的作业可再打入“录入”命令。每个作业结束后一定要打入“退出”命令。
第2章操作系统用户界面
2. 脱机输入方式 又称为预输入方式. 又称为预输入方式.用户通过联机方式把作业首先 输入到后援存储器,例如磁盘或磁带上;然后, 输入到后援存储器,例如磁盘或磁带上;然后,用 户把装有输入数据的后援存储器拿到主机的高速外 围设备上和主机连接, 围设备上和主机连接,从而在较短的时间内完成作 业的输入工作. 业的输入工作.
2.1 简介 本章主要讨论操作系统为用户提供的编程接口 和命令控制接口.首先讨论操作系统的命令控制接 和命令控制接口. 口及与其相关的作业控制和管理概念, 口及与其相关的作业控制和管理概念,然后介绍系 统调用与编程接口, 统调用与编程接口,最后介绍操作系统用户界面示 例.
2.2一般用户的输入输出界面 2.2.1 作业的定义
脱机控制方式利用作业控制语言来编写表示用户控 制意图的作业控制程序,也就是作业说明书. 制意图的作业控制程序,也就是作业说明书.作业 控制语言的语句就是作业控制命令. 控制语言的语句就是作业控制命令.不同的批处理 系统提供不同的作业控制语言. 系统提供不同的作业控制语言. 联机控制方式不要求用户填写作业说明书 不要求用户填写作业说明书, 联机控制方式不要求用户填写作业说明书,系统只 为用户提供一组键盘或其他操作方式的命令. 为用户提供一组键盘或其他操作方式的命令.用户 使用系统提供的操作命令和系统会话, 使用系统提供的操作命令和系统会话,交互地控制 程序执行和管理计算机系统.其工作过程是, 程序执行和管理计算机系统.其工作过程是,用户 在系统给出的提示符下敲入特定的命令, 在系统给出的提示符下敲入特定的命令,系统在执 行完该命令后向用户报告执行结果;然后, 行完该命令后向用户报告执行结果;然后,用户决 定下一步的操作.如此反复,直到作业执行结束. 定下一步的操作.如此反复,直到作业执行结束. 凡是使用过DOS,Windows或UNIX系统的读者,对 系统的读者, 凡是使用过 , 或 系统的读者 联机控制方式都应该是不陌生的. 联机控制方式都应该是不陌生的.
操作系统用户界面第2章
A 作业控制语言 B 汇编语言 C 会话式程序设计语言 D解释BASIC 【答案】A
【例】用户使用操作系统通常有三种手段， 它们是终端命令，系统调用命令和（ ）
A 计算机高级命令 B 宏命令 C 作业控制语言 D 汇编语言 【答案】C
【例】用户要在程序一级获得系统帮助，必 须通过（ ）。
A.进程调度 B.作业调度 C.键盘命令 D .系统调用 【答案】D
作业的建立
作业输入方式 2）脱机输入方式 称为预输入方式。为了解决单台设备联机
输入时的CPU浪费问题，利用辅机作为外 围处理机进行输入处理。
在辅机上，将作业输入到高速设备磁盘 或磁带上；再把磁盘与主机联机输入作业。
作业的建立
作业输入方式 3）SPOOLING系统 SPOOLING（Simultaneous Peripheral
Operations On-Line），即同时的外围设备 联机操作，也称假脱机。
其工作原理如图2.4所示。
作业的建立
SPOOLING 结构
技术支持：通 道技术和中断 技术
作业的建立
作业输入方式 3）SPOOLING系统 在SPOOLING系统中，作业的输入输出
过程由主机控制、通道操作完成，需由中 断技术支持。
【例】系统调用的目的是（ ）。 A. 请求系统服务 B. 终止系统服务 C. 申请系统资源 D. 释放系统资源 【答案】A
【例】系统调用是由操作系统提供的内部调 用，它（ ）。
A. 直接通过键盘交互方式使用 B. 只能通过用户程序间接使用 C. 是命令接口中的命令使用 D. 与系统的命令一样 【答案】B
作业调度程序：选择后备作业进入内存；
井读程序：输入井→内存； 井写程序：内存→输出井；
【例】用户使用操作系统通常有三种手段， 它们是终端命令，系统调用命令和（ ）
A 计算机高级命令 B 宏命令 C 作业控制语言 D 汇编语言 【答案】C
【例】用户要在程序一级获得系统帮助，必 须通过（ ）。
A.进程调度 B.作业调度 C.键盘命令 D .系统调用 【答案】D
作业的建立
作业输入方式 2）脱机输入方式 称为预输入方式。为了解决单台设备联机
输入时的CPU浪费问题，利用辅机作为外 围处理机进行输入处理。
在辅机上，将作业输入到高速设备磁盘 或磁带上；再把磁盘与主机联机输入作业。
作业的建立
作业输入方式 3）SPOOLING系统 SPOOLING（Simultaneous Peripheral
Operations On-Line），即同时的外围设备 联机操作，也称假脱机。
其工作原理如图2.4所示。
作业的建立
SPOOLING 结构
技术支持：通 道技术和中断 技术
作业的建立
作业输入方式 3）SPOOLING系统 在SPOOLING系统中，作业的输入输出
过程由主机控制、通道操作完成，需由中 断技术支持。
【例】系统调用的目的是（ ）。 A. 请求系统服务 B. 终止系统服务 C. 申请系统资源 D. 释放系统资源 【答案】A
【例】系统调用是由操作系统提供的内部调 用，它（ ）。
A. 直接通过键盘交互方式使用 B. 只能通过用户程序间接使用 C. 是命令接口中的命令使用 D. 与系统的命令一样 【答案】B
作业调度程序：选择后备作业进入内存；
井读程序：输入井→内存； 井写程序：内存→输出井；
第2章 计算机操作系统答案 操作系统用户界面
第二章操作系统用户界面一、选择题：1、在批处理系统中，抢占内存的基本单位是（）。
A. 进程B. 作业C. 程序D. 线程2、下面哪个不是一般编程的过程（）。
A. 编译B. 调试C. 翻译D. 链接3、下列关于作业、程序和进程说法错误的是：（）A. 作业是用户要求计算机所做工作的集合，进程是已提交完毕程序的执行过程B. 进程是动态的，程序是静态的C. 一个作业可以包含多个程序和多个数据集，也可以不包含程序D. 每个作业步都需要一个相应程序的执行来完成4、下面关于作业说明书的说法错误的是：（）A. 对于各种计算机作业说明书的内容都是一致的。
B. 作业说明书是根据系统提供的控制命令和有关参数按照一定的格式编写的。
C. 作业说明书体现了用户的控制意图。
D. 在微机系统中，人们常用批处理文件或shell程序方式编写作业说明书。
5、下面的编程过程中哪步可由人工独立完成（）。
A. 编译B. 调试C. 链接D.结构设计6、下面关于作业步的说法哪个是错误的：（）。
A. 一般来说，每一个作业步产生下一个作业步的输入文件。
B. 每个作业步都产生一个源程序文件。
C. 作业步是在一个作业的处理过程中计算机所做的相对独立的工作。
D. 不同顺序的作业步组成作业。
7、（）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据A. 覆盖技术B. 交换技术C. 虚拟技术D. 物理技术8、一个作业的完成要经过若干加工步骤,每个步骤称为( ).A. 作业流B. 子程序C. 子进程D. 作业步9、竞争计算机系统资源的基本单位是（）。
A. 进程B. 作业C. 程序D. 过程10、在操作系统中，可以并行工作的基本单位是（）。
A. 作业B. 程序C. 进程D. 线程11、现代操作系统的（）都在朝着多媒体的拟人化方向发展，即一般用户的输入输出界面都在朝着人类自身的交流方式逼近。
A、操作界面B、用户界面C、系统控制界面D、命令控制界面12、Linux Shell是一种交互型命令解释程序，也是一种命令级程序设计语言解释系统，它允许用户编制带形式参数的批命令文件，称作（）。
第4讲 第2章 操作系统用户界面
操作系统提供的用户界面
系统功能调用 操作命令：
作业控制语言
键盘命令 图形界面
操 作 系 统
★
二、操作命令
操作命令的类型可分为： 作业控制语言 ：用于批处理操作系统 键盘命令：用于分时操作系统和个人计算 机操作系统 图形用户界面 ：用于分时操作系统和个人 计算机操作系统
★
用户界面的例子： DOS 键盘命令 系统功能调用 Windows 98 图形用户界面 系统功能调用 unix系统(linux) 键盘命令 系统功能调用 图形用户界面 ★
终端作业的控制
终端用户在终端上控制作业的执行分为四个 阶段： 1． 终端的连接 任何一个终端用户要使用终端时必须使自 己的终端设备与计算机系统在线路上接通，近 程终端是直接接在计算机系统的通道上，所以， 当终端设备加电后，终端就与系统连接上了。 远程终端是借助于租用专线或交换线连到计算 机系统上。
系统资源系统命令操作功能以图标表示操作系统为用户提供两个接口界面系统调用编程人员使用系统调用来请求操作系统提供服务例如申请和释放资源控制程序的执行过程各种命令接口界面用户利用这些操作命令来组织和控制作业的执行或管理计算机系统联机控制方式不同于脱机控制方式它不要求用户填写作业说明书系统只为用户提供一组键盘或其它操作方式的命令
操作系统内必须有事先编制好的实现这些功能的子
程序或过程，为了保证操作系统程序不被用户程序破坏，
一般操作系统都不允许用户程序访问操作系统的系统程
序和数据。 编程人员给定了系统调用命令和参数之后是怎样得 到系统? 调用时，产生一条相应的指令，处理机在执行到该 该处理机构在收到了处理机发来的信号后，启动相关的
当处理机执行到访管指令时就发生中断，称为访 管中断。它表示当前运行程序对操作系统的某种服务请 求。★
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• 18、下列哪些情况发生时应进行“作业调 度”( BCD )。 A、输入一道新作业 B、一道作业被撤除 C、作业请求I/O D、作业运行出错 • 19、( A )不是作业所经历的作业步。 • A、编辑 B、编译 • C、连接分配 D、运行
• 20、系统调用是（ D ）。 A、一条机器指令 B、中断子程序 C、用户子程序 D、提供编程人员的接口 • 21、为使大作业能在小的主存中运行，可采 用下列哪些技术( D )。 • A、页式 B、段页式 • C、覆盖 D、请求页式
• 4、在操作系统中，JCB是指（ A ）。 • A、作业控制块 B、进程控制块 • C、文件控制块 D、程序控制块 • 5、作业在系统中存在与否的唯一标志是 （ C ）。 • A、源程序 B、作业说明书 • C、作业控制块 D、目的程序
• 6、操作系统中的作业管理是一种（ A ）。 A、宏观的高级管理 B、宏观的低级管理 C、系统刚开始加电 D、初始化引导完成 • 7、作业调度的关键在于（ B ）。 • A、选择恰当的进程管理程序 B、选择恰 当的作业调度算法 • C、用户作业准备充分 D、有一个较 好的操作环境
• 25、用户程序必须通过程序级接口方能获得 操作系统的服务，用户接口主要是由一组 （ 系统调用）组成。 • 26、多级队列算法允许对不同类型的作业使 用不同的算法.最常用的是对前台队列使用_ 轮转 __（此处要求用中文文字填写）法,对后台成 批队列采用FCFS调度,反馈法允许一个作业 从一个队列移到另一个队列。 • 27、用户程序必须通过_程序 ___接口才能获得 操作系统的服务。
• 16、既考虑作业等待时间, 又考虑作业执行时 间的调度算法是( A )。 • A、响应比高者优先 B、短作业优先 • C、优先级调度 D、先来先服务 • 17、作业调度算法的选择经常考虑因素之一 是使系统有最高的吞吐率, 为此( B )。 • A、不让处理机空闲。 • B、能够处理尽可能多的作业。 • C、使各类用户都满意。 • D、不使系统过于复杂。
进程调度 • 11、 CPU调度即__ __是从就绪队列中选 择一个进程,并把进程的__ __和进程 映象的对换。
• 13、轮转法是抢占式算法,FCFS是非抢占式 算法,SJF和_ __法可以是抢占式也可以是 优先级 非抢占式 。
高级调度 • 14、作业调度又称___ _ ，其主要功能是 按照某种原则从后备作业队列中选取作业，并 为作业做好运行前的准备工作和作业完成后的 善后处理工作。 命令 15、操作系统为用户提供两个接口： ____接 口和系统调用。 • 16、利用操作命令进行作业控制的方式有： 脱机方式和_ 联机 ___方式。
• 30、一个作业可以分成若干顺序处理的加工 步骤，每个加工步骤称为一个 作业步 。
• 31、在一个具有分时兼批处理的计算机操作 系统中，如果有终端作业和批处理作业混合同 终端 时执行，____ 作业应优先占用处理器。
• 32、操作系统为用户提供两个接口。一个是 _ 命令接口 ，用户利用它来组织和控制作业 ___ 的执行或管理计算机系统。另一个是程序接 口，编程人员使用它们来请求操作系统提供服 务。 • 33、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。 ___ • 34、一个作业进入系统到运行结束，一般需 要经历收容、运行、_ 完成___ 三个阶段。
• 6、CPU调度算法的性能评价标准：CPU利用 率、吞吐量、_周转时间 ___、等待时间和响应时间。 7、常用的处理机调度算法：FCFS法、SJF法、 优先级 __ __法、抢占式法、非抢占式法、轮转法、 多级队列法、多级反馈队列法。 • 8、 在操作系统中最主要的队列有两类：I/O请 就绪 求队列和_ ___队列 。 系统进程 • 9、处理机调度由_ ___来实现。 CPU • 10、作业调度的基本功能是选择有权竞争____ （此处须填大写字母的英文简写）的作业。
第2章 操作系统用户界面
一. 选择题
• 1、用户在一次计算过程中，或者一次事物处 理中，要求计算机完成所做的工作的集合， 这是指（C ）。 • A、进程 B、程序 • C、作业 D、系统调用 • 2、操作系统作业管理的主要功能是（ A ）。 • A、作业调度与控制 B、作业提交 • C、作业准备 D、编制程序
• 35、按命令接口对作业控制方式的不同可将 命令接口分为联机 命令接口和脱机命令接 口。
• 14、为了照顾短作业用户，进程调度应采用 ( B )。 A、先进先出调度算法 B、短执行进程优先调度 • C、优先级调度 D、轮转法 • 15、当一个作业的JCB等表格填写完毕后, 各 作业的JCB就连成一串而形成一个队列, 该列 称为作业的( C )。 • A、阻塞队列 B、后备队列 • C、就绪队列 D、运行队列
• 12、作业与进程的主要区别是( A )和( C )。 A、前者是由用户提交，后者是由系统自动生成 B、两者执行不同的程序段 C、前者以用户任务为单位，后者是操作系统控制 的单位 D、前者是批处理的，后者是分时的 • 13、在批处理系统中，用户的作业是由哪几部分组 成的( D )。 • A、程序 B、程序+数据 • C、程序+作业说明书 D、程序+数据+作 业说明书
• 11、WINDOWS不按固定时间片工作。T • 12．交互式作业也称为脱机用户作业。F • 13、对批处理作业，运行时不需提供相应的 作业控制信息。 F 14、作业周转时间是指服务业需要的运行时 间。 F • 15、一个作业从进入系统到运行结束, 一般要 经历的状态是: 后备状态, 就绪状态和完成状 态. F
二. 判断题
• 1、作业就是一个程序。F • 2、作业步之间的关系是同步的。F • 3、一个作业的建立过程就是作业的输入过 程 。F • 4、作业的预输入输出过程中不需要人工干预。 F • 5、作业的预输入输出过程不易实现优先级调 度。 T
• 6、所有的操作系统同时提供作业控制命令和 键盘操作命令。 F • 7、广义指令(系统调用)是由硬件设备来执行 的。 T • 8、多窗口系统一般采用事件驱动控制方式 。 T • 9、严格地说，在分时系统中，从系统角度来 看不存在作业的概念。 T • 10、作业调度算法中先来先服务不适合均衡 的作业。 F
• 16、在通用操作系统中，交互式作业为后台 作业，批处理作业为前台作业。F
三. 填空题
• 1、作业输入方式有：联机输入、脱机输入、 直接耦合 ____ 、假脱机和网络输入。 调度 • 2、操作系统设计的一个中心问题____问题 。 • 3、多道程序设计技术的成功取决于选择对 ____需求不同的作业的合理搭配 。 • 资源 4、CPU主要的两级调度是作业调度和____调 进程 度。 • 5、作业调度和进程调度之间最基本的区别是 它们执行的____不同。 频度
• 21、脱机用户接口是指__作业控制语言 __。 • 22、一个作业从进入系统到运行结束，一般 后备 要经历“＿＿＿”、“执行”和“完成”三个 不同状 态。 作业 • 23、用户要求计算机系统所做的工作的集合 称为＿＿＿。 进程 • 24、作业调度是从后备队列中选一道作业， 为它分配资源，并为它创建____。
• 8、系统调用的目的是（ A）。 • A、请求系统服务 B、终止系统服务 • C、申请系统资源 D、释放系统资源 • 9、系统调用是由操作系统提供的内部调用， 它（ B ）。 • A、直接通过键盘交互方式使用 • B、只能通过用户程序间接使用 • C、是命令接口中的命令使用 • D、与系统的命令一样
• 10、按照作业到达的先后次序调度作业，排 队等待时间最长的作业被优先调度，这是指 （ A）调度算法。 • A、先来先服务 B、最短作业优先 • C、定时轮转法 D、优先数法 • 11、运行时间最短的作业被优先调度，这种 作业调度算法是( C )。 • A、优先级调度 B、响应比高者优先 • C、短作业优先 D、先来先服务
• 17、作业的输入方式：联机输入方式、脱机 SPOOLING 输入方式、直接耦合方式、_ ___（此 处须填大写字母的英文简写）系统和网络输 入方式。 • 18、作业由_ 程序 ___、数据、作业说明书组 成。 • 19、作业说明书包括作业的基本描述、作业_ 控制 ___描述、资源要求描述。 • 20、联机用户接口是指用户与操作系统之间 的接口,是_命令 ___接口。
• 3、用户在自己的用户终端上连续键入组成作业的若 干命令后，无需等待一条命令是否执行完毕。所键 入的命令形成了一道命令串，存储在一个系统缓冲 区中，由操作系统自动地对这些命令逐步提取并解 释进行，最后向用户提供处理结果。在这样的多用 户、多作业、多命令串的系统中，前后台作业的执 行调度（ A ）。 • A、完全由操作系统自动完成，无需用户干预 • B、由用户干预完成 • C、由系统和用户干预结合完成 • D、全由用户完成
• 28、确定作业调度算法时应注意系统资源的 I/O繁忙 作业和CPU繁忙作 均衡使用，使__ __ 业搭配运行。 • 29、对系统的总体设计目标来说，批处理操 作系统应注重提高计算机的效率，尽量增加系 统的平均吞吐量，分时操作系统应保证用户所 能忍受的_ 响应时间___ ；而实时操作系统则应 在保证及时响应和处理有关事件的前提下，再 考虑系统资源的利用率。