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第 23 讲 操作系统接口与UNIX系统内核结构 李元金 计算机与信息工程学院 1
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教学目标与内容 教学目标 教学内容 了解联机用户接口、图形用户接口 了解系统调用 了解UNIX系统的特征和进程的描述与控制
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复习 文件存储空间的管理 文件共享与文件保护 数据一致性控制 3
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联机命令接口 联机命令的类型 为了能向用户提供多方面的服务，通常，OS都向用户提供了几十条甚至上百条的联机命令。根据这些命令所完成功能的不同，可把它们分成以下几类：① 系统访问类；② 磁盘操作类； ③ 文件操作类；④ 目录操作类；⑤ 通信类； ⑥ 其他命令。 4
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每当用户在接通其所用终端的电源后，便由系统直接调用并在屏幕上显示出以下的注册命令：
1. 系统访问类 每当用户在接通其所用终端的电源后，便由系统直接调用并在屏幕上显示出以下的注册命令： Login: /提示用户键入自己的注册名 当用户键入正确的注册名，并按下回车键后，屏幕上又会出现： Password: /提示用户键入自己的口令 5
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2. 键盘操作命令 (1) 磁盘格式化命令Format。
它被用于对指定驱动器上的软盘进行格式化。 每张新盘在使用前都必须先格式化。 其目的是使其记录格式能为操作系统所接受，可见，不同操作系统将磁盘初始化后的格式各异。此外，在格式化过程中，还将对有缺陷的磁道和扇区加保留记号，以防止将它分配给数据文件。 6
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该命令用于将源盘与目标盘的各磁道及各扇区中的数据逐一进行比较。
(2) 复制整个软盘命令Diskcopy。 该命令用于复制整个磁盘，另外它还有附加的格式化功能。 如果目标盘片是尚未格式化的，则该命令在执行时， 首先将未格式化的软盘格式化，然后再进行复制。 (3) 软盘比较命令Diskcomp。 该命令用于将源盘与目标盘的各磁道及各扇区中的数据逐一进行比较。 (4) 备份命令Backup。 该命令用于把硬盘上的文件复制到软盘上；而RESTORE命令则完成相反的操作。 7
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3. 文件操作命令 (1) 显示文件命令type。用于将指定文件显示在屏幕上。 (2) 拷贝文件命令copy。 用于实现文件的拷贝。
(3) 文件比较命令comp。该命令用于对两个指定文件进行比较。 两文件可以在同一个或不同的驱动器上。 (4) 重新命名命令Rename。该命令用于将以第一参数命名的文件， 改成用第二参数给定的名字。 (5) 删除文件命令erase。该命令用于删除一个或一组文件，当参数路径名为*.BAK时，表示删除指定目录下的所有其扩展名为.Bak的文件。 8
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4. 目录操作命令 (1) 建立子目录命令mkdir。 用于建立指定名字的新目录。 (2) 显示目录命令dir。显示指定磁盘中的目录项。
(3) 删除子目录命令rmdir。该命令用于删除指定的子目录文件，但不能删除普通文件，而且，一次只能删除一个空目录(其中仅含“.”和“..”两个文件)，不能删除根及当前目录。 (4) 显示目录结构命令tree。该命令用于显示指定盘上的所有目录路径及其层次关系。 (5) 改变当前目录命令chdir。该命令用于将当前目录改变为由路径名参数给定的目录。用“..”作参数时，表示应返回到上一级目录下。
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5. 其它命令 (1) 输入输出重定向命令。 在有的OS中定义了两个标准I/O设备。通常，命令的输入取自标准输入设备，即键盘；而命令的输出通常是送往标准输出设备， 即显示终端。 如果在命令中设置输出重定向“＞”符，其后接文件名或设备名， 表示将命令的输出改向， 送到指定文件或设备上。类似地，若在命令中设置输入重定向“＜”符， 则不再是从键盘而是从重定向符左边参数所指定的文件或设备上，取得输入信息。 10
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Command1 |Command2| … | Commandn;
(2) 管道连接。 这是指把第一条命令的输出信息作为第二条命令的输入信息；类似地，又可把第二条命令的输出信息作为第三条命令的输入信息。这样，由两个(含两条)以上的命令可形成一条管道。在MS-DOS和UNIX中，都用“|”作为管道符号。其一般格式为： Command1 |Command2| … | Commandn; 11
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(3) 过滤命令。 在UNIX及MS-DOS中，都有过滤命令，用于读取指定文件或标准输入，从中找出由参数指定的模式，然后把所有包含该模式的行都打印出来。 例如， MS-DOS中用命令 find/N“erase”(路径名) 可对由路径名指定的输入文件逐行检索，把含有字符串“erase”的行输出。其中， /N是选择开关，表示输出含有指定字串的行；如果不用N而用C， 则表示只输出含有指定字串的行数；若用V， 则表示输出不含指定字串的行。 12
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(4) 批命令。 为了能连续地使用多条键盘命令，或多次反复地执行指定的若干条命令， 而又免去每次重敲这些命令的麻烦，可以提供一特定文件。在MS-DOS中提供了一种特殊文件，其后缀名用“.BAT”；在UNIX系统中称为命令文件。它们都是利用一些键盘命令构成一个程序，一次建立供多次使用。 在MS-DOS中用batch命令去执行由指定或默认驱动器的工作目录上指定文件中所包含的一些命令。 13
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7.1.2 键盘终端处理程序 为了实现人机交互，还须在微机或终端上配置相应的键盘终端处理程序，它应具有下述几方面的功能：
(1) 接收用户从终端上打入的字符。 (2) 字符缓冲， 用于暂存所接收的字符。 (3) 回送显示。 (4) 屏幕编辑。 (5) 特殊字符处理。 14
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为了实现人机交互，键盘终端处理程序必须能够接收从终端输入的字符，并将之传送给用户程序。有两种方式来实现字符接收功能：
1. 字符接收功能 为了实现人机交互，键盘终端处理程序必须能够接收从终端输入的字符，并将之传送给用户程序。有两种方式来实现字符接收功能： (1) 面向字符方式。驱动程序只接收从终端打入的字符， 并且不加修改地将它传送给用户程序。这通常是一串未加工的ASCII码。 15
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(2) 面向行方式。 终端处理程序将所接收的字符暂存在行缓冲中， 并可对行内字符进行编辑。仅在收到行结束符后， 才将一行正确的信息送命令解释程序。在有的计算机中，从键盘硬件送出的是键的编码(简称键码)，而不是ASCII码。例如，当打入a键时，是将键码“30”放入I/O寄存器，此时，终端处理程序必须参照某种表格，将键码转换成ASCII码。应当注意，某些IBM的兼容机使用的不是标准键码。此时，处理程序还须选用相应的表格将其转换成标准键码。 16
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2. 字符缓冲功能 (1) 专用缓冲方式。 这是指系统为每个终端设置一个缓冲区，暂存用户键入的一批字符，缓冲区的典型长度为200个字符左右。这种方式较适合于单用户微机或终端很少的多用户机。当终端数目较多时，需要的缓冲数目可能很大，且每个缓冲的利用率也很低。例如，当有100个终端时，要求有20 KB的缓冲区。 但专用缓冲方式可使终端处理程序简化。 17
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图形用户接口 图形化用户界面 桌面、图标和任务栏 窗口 对话框 18
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关于UNIX系统（与考试相关的） UNIX 系统中对空闲磁盘空间管理的方法是成组链接法 。
系统调用提供了用户程序和操作系统之间的接口，其中在UNIX或Linux系统下创建进程的系统调用为 fork命令，暂停的为pause,执行的为exec，信息号操作的为signal. 在UNIX系统中采用的文件管理方式为显式链接 19
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关于UNIX系统（与考试相关的） UNIX系统把设备分为两类，分别为块设备和 字符设备。 20
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小结 联机用户接口、图形用户接口 系统调用 UNIX系统的特征和进程的描述与控制 21
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习题 P279 1,2 P390 1,5 22
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