操作系统用户与操作系统接口.pptx

第二章第二章 用户与操作系统的接口用户与操作系统的接口本章要点本章要点本章要点本章要点v概述v命令接口命令接口命令接口命令接口v图形用户接口图形用户接口图形用户接口图形用户接口v程序接口程序接口程序接口程序接口vWindows XP的用户接口2.1.1 用户接口用户接口v概念：为了方便用户对计算机系统的使用和编程，操作系统向用户提供了用户与操作系统的接口，简称为用户接口。v 通过该接口，用户可以向操作系统请求特定的服务，操作系统提供服务的结果v用户接口分类：命令接口、图形接口、程序接口命令接口、图形接口、程序接口命令接口、图形接口、程序接口命令接口、图形接口、程序接口。2.1 概述概述1.1.命令接口命令接口命令接口命令接口v 命令接口可以分为联机命令接口和脱机命令接口。v 联机命令接口由一组联机命令、终端处理程序和命令解释程序。用户在字符显示方式的命令行在字符显示方式的命令行在字符显示方式的命令行在字符显示方式的命令行界面通过键盘输入系统命令（如DOS的dir命令、Linux的ls命令等），操作系统的命令解释程序接收、解释、运行该命令。v 脱机命令接口是为批处理作业的用户批处理作业的用户批处理作业的用户批处理作业的用户提供的，所以也称为批处理用户接口。该接口由一组作业控制语言一组作业控制语言一组作业控制语言一组作业控制语言JCLJCLJCLJCL组成组成组成组成。用户使用作业控制语言把自身对作业的控制干预信息写到作业说明书上，由系统按照作业说明书的命令自行运行用户的作业，无须用户的干预无须用户的干预无须用户的干预无须用户的干预。2 2、GUI GUI 图形用户接口图形用户接口图形用户接口图形用户接口用户以操纵鼠标为主、键盘为辅，通过对屏幕上的窗口、菜单、图标和按钮等标准界面元素标准界面元素标准界面元素标准界面元素进行操作来向操作系统请求服务这种接口方式界面生动、操作简单，用户再也不用记忆字符显示方式下不易掌握的命令行命令，深受大多数用户欢迎Windows系统、配置了XWindow的Linux系统以及MacOSX等都是具有GUI的操作系统。3 3、程序接口、程序接口、程序接口、程序接口v程序接口就是系统功能调用方式系统功能调用方式系统功能调用方式系统功能调用方式。v操作系统提供一系列的子程序一系列的子程序一系列的子程序一系列的子程序，以完成一些必要的功能。用户程序可通过调用操作系统的子程序来获取系统服务。v如DOS的INT 21H、INT 25H、INT 26H等，Windows系统中的API函数，如CreateProcess等，Linux系统的fork、wait调用等v系统调用对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能2.1.2 作业作业概念：我们把用户要求计算机系统处理的一项任务称为一个作业作业的分类:批处理方式，交互方式批处理方式，交互方式批处理方式，交互方式批处理方式，交互方式1.1.批处理方式批处理方式批处理方式批处理方式 v计算机系统接收一批或多批接收一批或多批接收一批或多批接收一批或多批用户作业，作业提交后，对作业提交后，对作业提交后，对作业提交后，对作业的控制就交给操作系统来完成，一直到作业运行结作业的控制就交给操作系统来完成，一直到作业运行结作业的控制就交给操作系统来完成，一直到作业运行结作业的控制就交给操作系统来完成，一直到作业运行结束束束束，再将结果输出给用户。vv作业执行过程中用户不能进行干预作业执行过程中用户不能进行干预作业执行过程中用户不能进行干预作业执行过程中用户不能进行干预v批处理作业进入计算机系统前，必须由用户写好“作作作作业控制说明书业控制说明书业控制说明书业控制说明书”，规定作业执行的每一作业步，连同该作业的源程序和初始数据一同提交给计算机系统单道批处理系统和多道批处理系统中使用的就是这种控制方式v用户使用操作系统提供的“命令命令命令命令”来执行作业（“任任任任务务务务”）。v用户逐条输入命令逐条输入命令逐条输入命令逐条输入命令，操作系统每接到一条命令，就根据命令的要求控制作业的执行控制作业的执行控制作业的执行控制作业的执行。v一条命令所要求的工作做完后，操作系统把命令执行情况通知给用户，且让用户再输入下一条命令且让用户再输入下一条命令且让用户再输入下一条命令且让用户再输入下一条命令，以控制作业的继续执行继续执行继续执行继续执行，直至作业的结束。v由于在作业的执行过程中操作系统和用户之间不断地交互信息，故我们把这种控制方式称为“交互方式交互方式交互方式交互方式”或“联机控制方式”。2.2.交互方式交互方式交互方式交互方式 注意：GUI图形用户界面，用户输入命令的方式已经发生了很大的变化，鼠标点击按钮也是一种输入命令的方式2.2 命令接口命令接口2.2.1 脱机命令接口脱机命令接口 v脱机命令接口是为批处理系统批处理系统批处理系统批处理系统的用户提供的接口v用户使用作业控制语言，把自身对作业的控制信息写到作业说明书作业说明书作业说明书作业说明书上，由系统按照作业说明书中的命令自动运行用户的作业，无须用户的干预。v当系统调度到该作业时，由命令处理程序对作业说明书中的每条作业控制命令每条作业控制命令每条作业控制命令每条作业控制命令逐条解释执行，直到遇到作业结束或者撤离命令而停止该作业。v脱机命令接口一次性地提供大批量作业处理，在执行期间无须用户干预。该过程也称批处理过程，采用的作业控制命令也称为批处理命令。v优点：优点：优点：优点：v运行过程无需用户干预v系统资源利用率高v作业运行效率高v缺点：缺点：缺点：缺点：v事先很难预料作业运行中出现的问题v很小的错误都可导致作业运行终止2.2.2 联机命令接口联机命令接口v交互式命令接口v它由一组联机命令、终端处理程序和命令解释程序联机命令、终端处理程序和命令解释程序联机命令、终端处理程序和命令解释程序联机命令、终端处理程序和命令解释程序组成。v用户在文本界面中，通过键盘输入系统命令（如DOS的DIR命令），操作系统的命令解释程序接收、解释、运行该命令，运行完成后，系统又返回到解释程序控制下的命令行界面，等待用户输入下一条命令。1.联机命令联机命令v命令通常由两部分组成，即命令名和参数命令名和参数命令名和参数命令名和参数。v命令名规定了命令能完成的功能v参数提供了完成此功能必要的信息。v命令：命令：命令：命令：DIR d:DIR d:DIR d:DIR d:命令名DIR说明了该命令完成显示磁盘目录信息的功能参数d:告诉系统显示的是哪个盘的目录。vC:DIR d:C:DIR d:C:DIR d:C:DIR d:命令执行结果：命令执行结果：命令执行结果：命令执行结果：驱动器驱动器驱动器驱动器 D D 中的卷没有标签。中的卷没有标签。中的卷没有标签。中的卷没有标签。卷的序列号是卷的序列号是卷的序列号是卷的序列号是 F0F5-F59CF0F5-F59C D:D:的目录的目录的目录的目录2007-03-21 21:07 Program Files2007-03-21 21:07 Program Files2007-03-22 10:55 TC2007-03-22 10:55 TC2007-03-22 11:02 My Documents2007-03-22 11:02 My Documents 0 0 个文件个文件个文件个文件 0 0 字节字节字节字节 4 4 个目录个目录个目录个目录 6,920,339,456 6,920,339,456 可用字节可用字节可用字节可用字节2.终端处理程序终端处理程序配置在终端上的处理程序，主要具有以下几方面的功能：（）接收用户输入的字符接收用户输入的字符接收用户输入的字符接收用户输入的字符，并将他们传送给用户程序；（）字符缓冲字符缓冲字符缓冲字符缓冲，暂存所有接收的字符，以降低中断处理器的频率；（）回送显示回送显示回送显示回送显示，即每当用户从键盘输入一个字符以后，终端处理程序便将该字符送往屏幕显示；（）屏幕编辑屏幕编辑屏幕编辑屏幕编辑，以满足用户对从键盘输入的字符进行修改的需要，例如删除或插入一个或多个字符；（）特殊字符处理特殊字符处理特殊字符处理特殊字符处理。这些字符包括：中断字符、停止上卷字符、恢复上卷字符。3.命令解释程序命令解释程序v主要功能在屏幕上给出命令提示符，等待用户输入命令读入该命令，对用户输入的命令进行解释转入相应的地址处执行该命令处理程序将处理结果送回屏幕上显示。如果用户输入的命令出错，显示一条出错信息。一条联机命令的执行过程一条联机命令的执行过程v命令处理程序控制系统在显示器上显示系统提示符，命令处理程序控制系统在显示器上显示系统提示符，命令处理程序控制系统在显示器上显示系统提示符，命令处理程序控制系统在显示器上显示系统提示符，然后处于等待命令状态。然后处于等待命令状态。然后处于等待命令状态。然后处于等待命令状态。v用户通过键盘键入命令并存储在键盘缓冲区中，用户通过键盘键入命令并存储在键盘缓冲区中，用户通过键盘键入命令并存储在键盘缓冲区中，用户通过键盘键入命令并存储在键盘缓冲区中，v当用户输入回车后，终端处理程序就会将缓冲区中当用户输入回车后，终端处理程序就会将缓冲区中当用户输入回车后，终端处理程序就会将缓冲区中当用户输入回车后，终端处理程序就会将缓冲区中的命令送给命令解释程序，后者根据命令识别结果的命令送给命令解释程序，后者根据命令识别结果的命令送给命令解释程序，后者根据命令识别结果的命令送给命令解释程序，后者根据命令识别结果决定调用相应的处理模块决定调用相应的处理模块决定调用相应的处理模块决定调用相应的处理模块v命令执行结束后，控制再返回命令处理程序，重新命令执行结束后，控制再返回命令处理程序，重新命令执行结束后，控制再返回命令处理程序，重新命令执行结束后，控制再返回命令处理程序，重新给出提示符，等待用户输入下一条命令。给出提示符，等待用户输入下一条命令。给出提示符，等待用户输入下一条命令。给出提示符，等待用户输入下一条命令。2.2.3 联机命令的类型联机命令的类型v 系统访问类系统访问类系统访问类系统访问类v 磁盘操作类磁盘操作类磁盘操作类磁盘操作类v 文件操作类文件操作类文件操作类文件操作类v 目录操作类目录操作类目录操作类目录操作类v 其它命令。其它命令。其它命令。其它命令。2.3 图形用户接口（了解术语）图形用户接口（了解术语）桌面，是指整个屏幕空间，即在运行Windowsxp时用户所看到的屏幕。窗口，指屏幕上的一块矩形区域。应用程序（包括文档）可通过窗口向用户展示出系统所能提供的各种服务及其需要用户输入的信息图标，是代表一个对象的小图像，如代表一个文件夹或程序的图标，它是最小化的窗口。当用户暂时不用某个窗口时，可利用鼠标去双击最小化按钮，即可将该窗口缩小为图标；而通过对该图标双击的操作，则又可将之恢复为窗口2.3.1 桌面、图标和任务栏桌面、图标和任务栏三个术语：桌面、窗口与图标三个术语：桌面、窗口与图标三个术语：桌面、窗口与图标三个术语：桌面、窗口与图标v我的电脑v回收站v我的文档vInternetExplore（简称IE）v网上邻居桌面上常见的图标桌面上常见的图标桌面上常见的图标桌面上常见的图标 双击网上邻居，就可以在该计算机所提供的共享资源双击网上邻居，就可以在该计算机所提供的共享资源双击网上邻居，就可以在该计算机所提供的共享资源双击网上邻居，就可以在该计算机所提供的共享资源中找到自己要使用的资源。中找到自己要使用的资源。中找到自己要使用的资源。中找到自己要使用的资源。通过通过通过通过“网上邻居网上邻居网上邻居网上邻居”的的的的属性窗口属性窗口属性窗口属性窗口，用户还可以查看网络，用户还可以查看网络，用户还可以查看网络，用户还可以查看网络连接并设置网络属性等。正确设置连接并设置网络属性等。正确设置连接并设置网络属性等。正确设置连接并设置网络属性等。正确设置“网络属性网络属性网络属性网络属性”是用户能是用户能是用户能是用户能成功连接并进入成功连接并进入成功连接并进入成功连接并进入InternetInternet的必备条件之一。的必备条件之一。的必备条件之一。的必备条件之一。“开始开始开始开始”按钮和任务栏按钮和任务栏按钮和任务栏按钮和任务栏v屏幕的左下方可以看到“开始”按钮v屏幕的右下方可以看到“任务栏”。vv）“开始开始开始开始”按钮。按钮。按钮。按钮。用鼠标左键单击“开始”按钮时，可以打开开始菜单，其中包括了用户常用的工具软件和应用程序vv）任务栏。）任务栏。）任务栏。）任务栏。它可以帮助用户快速启动常用的程序，方便的切换当前的程序。在任务栏中一般包含若干个常用的应用程序小图标，如用于实现中英文输入的输入法图标，控制音量的图标，可以查看和改变系统日期和时间的图标等。2.3.2 窗口窗口窗口的组成标题栏和窗口标题。标题栏是标题栏和窗口标题。标题栏是标题栏和窗口标题。标题栏是标题栏和窗口标题。标题栏是位于窗口最上方的横条，其中位于窗口最上方的横条，其中位于窗口最上方的横条，其中位于窗口最上方的横条，其中含有窗口标题，含有窗口标题，含有窗口标题，含有窗口标题，最大化、最小最大化、最小最大化、最小最大化、最小化、关闭按钮化、关闭按钮化、关闭按钮化、关闭按钮控制菜单按钮控制菜单按钮控制菜单按钮控制菜单按钮菜单栏菜单栏菜单栏菜单栏工具栏工具栏工具栏工具栏工作区工作区工作区工作区2.3.3 对话框对话框2.5 Windows XP的用户接口的用户接口2.5.1 Windows xp2.5.1 Windows xp中常用的命令行命令中常用的命令行命令中常用的命令行命令中常用的命令行命令vWindowsxp中的cmdcmd命令命令命令命令是一个命令解释程序。v在“开始”菜单中的“运行”下直接键入命令名cmd，可以打开一个命令提示窗口，在该窗口中用户可以象使用象使用象使用象使用DOSDOS系统一样系统一样系统一样系统一样运行所有命令。v如果需要查看Windowsxp中的命令名称及其功能，可以通过运行cmd命令，从而打开cmd命令提示符窗口，然后在提示符后键入键入键入键入HELPHELP命令命令命令命令来进行。命命命命令名不区分大小写令名不区分大小写令名不区分大小写令名不区分大小写。vvCOMPCOMP命令命令命令命令，比较两个文件或两个文件集的内容命令行命令命令行命令命令行命令命令行命令:COMP:COMPv格式：COMPCOMP data1 data2/D/A/L/N=number data1 data2/D/A/L/N=number/C/OFFLINE/C/OFFLINEv可选参数介绍：Data1Data1：指定要比较的第一个文件的位置和名称 Data2Data2：第二个文件的位置和名称/D/D：用十进制格式显示不同处/A/A：用ASCII字符显示不同处/L/L：显示不同的行数/N=number/N=number：只比较每个文件中第一个指定的行数/C/C：比较文件时不区分ASCII码大小写/OFFLINE/OFFLINE：不要跳过带有脱机属性集的文件现有文件现有文件现有文件现有文件num.txtnum.txt和和和和f.docf.doc，Num.txtNum.txt的内容为：的内容为：的内容为：的内容为：1x345x1x345xf.Docf.Doc文件的内容为：文件的内容为：文件的内容为：文件的内容为：123456123456执行指令：执行指令：执行指令：执行指令：COMP num.txt f.docCOMP num.txt f.doc运行结果：运行结果：运行结果：运行结果：比较比较比较比较num.txtnum.txtnum.txtnum.txt和和和和f.docf.docf.docf.doc比较错误于比较错误于比较错误于比较错误于OFFSET 1OFFSET 1OFFSET 1OFFSET 1File1=xFile1=xFile1=xFile1=xFile2=2File2=2File2=2File2=2比较错误于比较错误于比较错误于比较错误于OFFSET 5OFFSET 5OFFSET 5OFFSET 5File1=xFile1=xFile1=xFile1=xFile2=6File2=6File2=6File2=62.5.2 Windows xp的常用工具命令的常用工具命令打开打开打开打开windowswindowswindowswindows的录音机，可以录制声音，播放音频文件的录音机，可以录制声音，播放音频文件的录音机，可以录制声音，播放音频文件的录音机，可以录制声音，播放音频文件使用常用工具命令，可以调用使用常用工具命令，可以调用使用常用工具命令，可以调用使用常用工具命令，可以调用windowswindowswindowswindows的常用工具，完成的常用工具，完成的常用工具，完成的常用工具，完成指定的功能指定的功能指定的功能指定的功能其他常用工具命令其他常用工具命令其他常用工具命令其他常用工具命令vvcompmgmt.msc:compmgmt.msc:计算机管理程序，是一个图形界面的管理工具。vvdfrg.mscdfrg.msc：磁盘碎片整理程序，也是一个图形界面的实用工具。vvdiskmgmt.mscdiskmgmt.msc：磁盘管理实用程序，也是一个图形界面的工具。vvmmcmmc：打开控制台程序，也是一个图形界面的管理工具。vvregeditregedit：注册表编辑程序，注册表的管理工具。vvmsconfigmsconfig：系统配置实用程序，也是一个图形界面的工具。vvcmdcmd：即cmd命令提示符，是命令解释程序。vvexplorerexplorer：资源管理器。vvipconfigipconfig：使用文本界面显示、修改网络配置信息。vvNotepadNotepad：记事本程序，可以进行简单的文本编辑工作。vvsndrec32sndrec32：录音机程序，可以录制声音，播放音频文件。vvtaskmgrtaskmgr：任务管理器，可以帮助查看当前正在运行的程序和进程，以及结束非正常程序和进程的运行等。2.5.3 Windows xp的系统调用的系统调用vAPI概述API是应用程序编程接口应用程序编程接口应用程序编程接口应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface）。其主要功能是以APIAPI函数函数函数函数的方式向程序员提供Windows系统服务调用，每个API函数对应一个系统服务功能。windowsAPI是构筑整个windows框架的基石，在它的下面是windows的操作系统核心，而它的上面则是windows应用程序WIN32API函数是指在32位Windows系统下使用的API函数。所有在Windows95以上系统平台上运行的应用程序都可以通过函数调用的方式使用WIN32API函数。例如，同样是取得操作系统的版本号，在Windows系统平台下编写的应用程序，程序员可以直接调用GetVersionEx()函数。在早期的windows程序开发中，程序员要熟记常用的API函数用法例如，在C语言和其它高级语言中都提供了与系统调用相对应的库函数，应用程序通过调用库函数或直接调用windows API函数来使用系统功能随着软件技术的不断发展，在windows平台上出现了很多可视化编程软件，这些可视化编程软件在工具中提供了大量的类库和各种控件，这些类库和控件都是在WIN32 API函数基础之上开发的，内部封装了API函数，并赋予了方便的使用方法。虽然类库和控件使应用程序的开发简单化，但它们只提供windows的一般功能，对于比较复杂和特殊的功能来说，仅仅使用类库和控件有时难以实现。因此，如果用户要开发出更灵活、更实用、更具效率的应用程序，必然还要涉及到直接使用API函数。2 2 windows APIwindows API函数使用实例函数使用实例函数使用实例函数使用实例v使用VC+编写一个WIN32应用程序，它的功能是：在运行之后显示一个消息提示窗口，其中显示欢迎信息HelloWorld!。v程序开发的步骤如下：1.打开VisualC+开发平台，选择菜单项File|New，打开New对话框。2.在New对话框中的Project标签页中选择Win32Application，在右边输入项目名称为example，并指定项目文件保存位置，单击OK按钮。3.在随后的向导窗口Win32Application-stepof1中，选择Anemptyproject，单击Finish按钮。4.在出现的NewProjectInformation对话框中，单击OK按钮，完成项目的创建，并回到开发平台。5.再选择菜单File|New，添加一个新的源文件（*.cpp），程序名为example。6.按程序清单中的代码编写example.cpp文件。7.编译运行该程序。v程序清单：#includeintWINAPIWinMain(HINSTANCEhInstance,HINSTANCEhPrevInstance,LPSTRlpCmdLine,intnCmdShow)MessageBox(NULL,Hello World!,MsgBox,0);MessageBox(NULL,Hello World!,MsgBox,0);return0;程序的第一行首先包含了一个windows.h头文件，它是我们在程序中调用的WIN32 API函数MessageBox（）的函数原型声明文件。程序中如果需要调用WIN32 API函数则必须要包含所用API函数的函数原型声明文件。与一般应用程序的起始点是Main（）函数不同，WIN32应用程序的起始点是WinMain（）函数。该程序运行之后立即调用MessageBox（）函数，显示一个消息窗口，该消息窗口的标题显示为“MsgBox”，窗口上显示的信息为“Hello World!”，并且只有一个“确定”按钮。