前言
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九、操作系统接口
前言
操作系统作为计算机系统资源的管理者，对系统中的所有硬件和软件资源进行统一的管理和操纵。无论是用户(程序)或OS的外层软件，凡是涉及到系统资源的有关操作，都必须作为服务请求提交给OS，由它来完成。为了使用户能方便地使用计算机，操作系统提供了相应的用户接口，帮助用户快速、有效、安全、可靠地操纵计算机系统中的各类资源，完成相关的处理。一般地，操作系统向用户提供了两类接口，即用户接口和程序接口。值得说明的是，在Internet广为流行的今天，OS又增加了一种面向网络的网络用户接口。
9.1.用户接口
9.1.1 字符显示式联机用户接口
字符显示式联机用户接口又称为联机命令接口，是指用户通过命令语言实现对作业的控制，以及取得操作系统的服务。即用户在实现与机器的交互时，先在终端的键盘上键入所需的命令，由终端处理程序接收该命令，并在用户终端屏幕上以字符显示方式反馈用户输入的命令信息、命令执行及执行结果信息。
所谓命令语言，就是以命令为基本单位，指示操作系统完成特定的功能，由诸多命令组成了命令集，完整的命令集包括了操作系统提供给用户可使用的全部功能。而命令是由一组命令动词和参数组成的，具有规定的此法、语法、语义和表达形式，用户在终端键盘上以命令行的形式输入，并提交给系统。不同操作系统所提供的命令语言在词法、语法、语义即表达形式等方面各不相同。通常，命令语言可分为两种方式：
1.命令行方式
该方式是以行为单位，输入和显示不同的命令。每行长度一般不超过256个字符，一般情况下，以回车作为一个命令的结束标记。通常，命令的执行采用的是间断式的串行执行方式，即后一个命令的输入一般需等到前一个命令执行结束。
在许多操作系统中也提供了命令的并行执行方式。例如，当两条命令的执行是不相关的情况下，即用户对一条命令的执行结果并不急需，而且该命令的执行可能需要耗费较长时间时，用户可以在该命令的结尾输入特定的标记，将该命令作为后台命令处理，这样，用户不必等待该命令执行完毕，即可继续输入下一条命令，系统便可对两条命令进行并行处理。
2.批命令方式
在操作命令的实际使用过程中，经常遇到需要对多条命令的连续使用、或对若干条命令的重复使用、或对不同命令进行选择性使用的情况，如果用户每次都采用命令行方式将命令一条条由键盘输入，既浪费时间，又容易出错。因此，操作系统都支持一种称为批命令的特别命令方式，允许用户预先把一系列命令组织在一种称为批命令文件的文件中，一次建立，多次执行。使用这种方式可减少用户输入命令的次数，既节省了时间，减少了出错概率，又方便了用户。通常批命令文件都有特殊的文件扩展名，如MS-DOS系统的.BAT文件。
9.1.2 图形化联机用户接口
1.图形用户接口GUI(Graghics User Interface)的引入
虽然用户可以通过命令行方式和批命令方式，取得操作系统的服务，并控制自己的作业运行，但却要牢记各种命令的动词和参数，必须严格按规定的格式输入命令，而且不同操作系统所提供的命令语言的此法、语法、语义及表达形式是不一样的，这样既不方便又花费时间。于是，图形化用户接口GUI便应运而生。
2.使用WIMP技术
GUI采用了图形化的操作界面，使用WIMP技术，该技术将窗口(Window)、图标(Icon)、菜单(Menu)、鼠标(Pointing device)和面向对象技术等集成在一起，引入形象的各种图标，将系统的各项功能、各种应用程序和文件直观、逼真地表示出来，形成一个图文并茂的视窗操作环境。
3.Windows的GUI简介
以Microsoft公司的Windows操作系统为例，在系统初始化后，OS为终端用户生成了一个运行explorer.exe的进程，它运行一个具有窗口界面的命令解释程序，该窗口是一个特殊的窗口，即桌面。在“开始”菜单中罗列了系统的各种应用程序，点击某个程序，则解释程序会产生一个新进程，由新进程弹出一个新窗口，并允许该应用程序，该新窗口的菜单栏或图标栏会显示应用程序的子命令。用户可进一步选择并点击子命令，如果该子命令需要用户输入参数，则会弹出一个对话窗口，指导用户进行命令参数的输入，完成后用户点击“确定”按钮，命令进入执行处理过程。
在Windows系统中，采用的是事件驱动控制方式，用户通过动作来产生事件，以驱动程序工作。事件实质就是发送给应用程序的一个消息，用户的按键或点击鼠标等动作都会产生一个事件，通过中断系统引出事件驱动控制程序工作，对事件进行接收、分析、处理和清除。各种命令和系统中所有的资源，如文件、目录、打印机、磁盘、各种系统应用程序等，都可以定义为一个菜单、一个按钮或一个图标。所有的程序都拥有窗口界面，窗口中所使用的滚动条、按钮、编辑框、对话框等各种操作对象，都采用统一的图形显示方式和操作方法。用户可以通过鼠标(或键盘)点击操作，选择所需要的菜单、图标或按钮，从而达到控制系统、运行某个程序、执行某个操作(命令)的目的。
9.1.3 联机命令的类型
1.系统访问类
在多用户系统中，为了保证系统的安全性，都毫无例外地设置注册命令Login。凡要在多用户系统的终端上上机的用户，都必须先在系统管理员处获得一合法的注册名和口令。以后，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
用户在键入口令时，系统将关闭掉回送显示，以使口令不在屏幕上显示出来。如果键入的口令正确而使注册成功时，屏幕上会立即出现系统提示符(所用符号随系统而异)，表示用户可以开始键入命令。如果用户多次(通常不超过三次)键入的注册名或口令都有错，系统将解除与用户的联接。
2.文件操作命令
每个操作系统都提供了一组文件操作命令。在微机OS中文件操作命令有：
(1) 显示文件命令type，用于将指定文件内容显示在屏幕上。
(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，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，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，用于删除一个或一组文件。
3.目录操作命令
(1) 建立子目录命令mkdir
(2) 显示目录命令dir
(3) 删除子目录命令rmdir
(4) 显示目录结构命令tree
(5) 改变当前目录命令chdir
4.其他命令
(1) 输入输出重定向命令
(2) 管道连接
(3) 过滤命令
(4) 批命令
