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一、概述

• 操作系统充当计算机与用户之间的接口，提供两类接口：用户接口和程序接口。

1.1 用户接口

• 联机用户接口：字符显示式和图形化联机用户接口。
• 脱机用户接口：通过作业控制卡或作业说明书控制作业。

1.2 程序接口（API）

系统调用：程序通过系统调用来请求操作系统服务。

二、作业控制级接口

2.1 脱机与联机用户接口

• 脱机用户接口：用户通过作业控制卡或作业说明书控制作业。
• 联机用户接口：用户通过终端命令与作业直接交互。

2.2 作业和作业类型

• 作业：用户请求计算机系统完成的一系列工作的总和。
• 作业类型：脱机作业（批处理作业）和联机作业（交互式作业）。

2.3 脱机用户接口

• 作业控制语言（JCL）：用户定义作业并描述作业控制流程。

2.4 联机用户接口

• 命令行方式：用户通过终端输入命令控制作业。
• 批命令方式：用户通过批命令文件执行一系列命令。
• 图形用户接口（GUI）：使用窗口、图标、菜单和鼠标操作。

三、Shell 命令语言

3.1 Shell 简介

• Shell：Unix/Linux系统中的命令式用户接口。

3.2 Shell 命令

• 内部命令：构建在Shell内部，如cd、echo。
• 外部命令：独立的可执行应用程序，如ls、rm。

3.3 Shell 脚本

脚本执行：通过Shell脚本组合命令，提高工作效率。

#!/bin/bash
# 打印 Hello World
echo "Hello World!"

四、程序级接口

4.1 用户态与核心态

• 用户态：用户程序执行状态。 核心态：系统程序执行状态。

4.2 特权指令与访管指令

• 特权指令：只能在核心态下使用。 访管指令：实现从用户态到核心态的转变。

五、系统调用

5.1 系统调用的概念和类型

• 系统调用：程序中调用操作系统提供的子功能。

5.2 系统调用与一般过程调用的区别

• 运行状态：系统调用涉及状态转换。
• 返回问题：系统调用可能影响进程调度。

5.3 系统调用的分类

• 进程控制：创建和终止进程。

• 文件操作：文件的创建、读写、关闭。

• 进程通信：进程间的消息传递。

• 设备管理：设备的请求和释放。

• 信息维护：获取系统信息。

代码示例：(C语言)

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>int main() {pid_t pid = fork(); // 创建子进程if (pid == -1) {// 错误处理} else if (pid == 0) {// 子进程} else {// 父进程waitpid(pid, NULL, 0); // 等待子进程结束}return 0;
}