第九章 操作系统接口
第七章
操作系统接口
OS —— 用户与计算机之间的接口 主讲教师：吴庆岗 wuqinggang323@https://www.360docs.net/doc/aa12435086.html,
接口类型
1. 用户接口
支持用户与OS的交互：用户向OS请求服务，系统 向用户返回服务结果。 2. 程序接口 ? 即API（Application Programming Interface） ? 支持程序员编程时使用，使程序可在执行中访问 系统资源和服务。 ? 组成：系统调用(system call)，每个系统调用是一 个能完成特定功能的子程序(访问OS底层服务)。
?
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用户接口
用户接口是计算机系统与用户之间进行交互 作用和通信的通路。 对绝大多数用户而言，一个计算机系统的可 接受性在很大程度上取决于用户接口。 用户接口可分为两类： ? 联机用户接口 ? 脱机用户接口
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7.1 联机用户接口
联机用户接口也叫联机命令接口、交互式用户 接口，用于联机作业控制，由一组可与系统交 互的命令组成。 两种形式： ? 字符方式
? 终端——字符流
? ?
键盘终端——输入命令 显示终端——反馈结果
?
图形方式
? 图标、菜单、对话框
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命令语言
用户组终端键盘键入的命令被称为命令语言， 由一组命令动词和参数组成，以命令行的形式 输入并提交给系统。 每一条命令指示系统完成特定的功能。 完整的命令集反映了系统提供给用户可使用的 全部功能。 命令语言又可分为两种方式： ? 命令行方式 ? 批命令方式
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命令行方式
用户从终端直接输入命令，系统反馈后才能输入下一 条 命令的执行时间断的，伴随着用户和系统之间的不断 交互 一般形式： ? Command arg1 arg2 … argn
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批命令方式
将多条命令写入批命令文件，一次建立，多次 执行。 ? 如，MS-DOS中的.BAT文件。 用户不必记忆和键入命令，系统可连续执行多 条命令，可减少出错和提高效率。
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7.1.2 联机命令的类型
1. 2. 3. 4. 5.
系统访问类 磁盘操作命令 文件操作命令 目录操作命令 其它命令
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命令接口的支持程序
为了实现命令方式下的人机交互，系统需配备： ? 键盘终端处理程序 ? 命令解释程序
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7.1.3 键盘终端处理程序
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
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7.1.4 命令解释程序
位于是OS的最高层，以便与用户交互。 功能： ? 先对用户输入的命令进行解释 ? 再转入相应命令的处理程序去执行 例如： ? MS-DOS中的https://www.360docs.net/doc/aa12435086.html, ? UNIX中的Shell
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7.1.4 命令解释程序
1. 作用
在屏幕上给出提示符、读入和识别命令， 转入相应命令处理程序的入口地址，把控 制权交给该处理程序执行，将处理结果回 送到屏幕显示。 2. 组成 3. 工作流程
?
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7.3 系统调用
程序接口：OS专为用户程序设置的接口，是 用户程序取得OS服务的唯一途径，由各种类 型的系统调用组成。 系统调用的概念 系统调用的类型 POSIX标准 系统调用的实现
1. 2. 3. 4.
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7.3.1 系统调用的基本概念
OS核心中的一组实现各种系统功能的子程序 （过程），可以提供给应用程序使用。 但是，为了避免破坏OS，不允许用户程序直接 调用这些子程序（过程），OS提供了一系列系 统调用命令，应用程序只能通过系统调用去调 用所需系统过程。
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系统态和用户态
为了防止系统程序被破坏，为计算机设置了两 种状态： ? 系统态(管态、核心态)
? 操作系统
?
用户态(目态)
? 应用程序
实际运行中，处理机会在系统态和用户态切换。 使用系统调用时，需要进行两种状态的切换。
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特权指令和非特权指令
特权指令 ? 系统态时运行的指令 ? 对内存空间访问不受限制，可访问用户空间，也可 访问系统空间 ? 如：启动外设、设置系统时钟、关中断… ? 只允许操作系统使用，不允许应用程序使用 非特权指令 ? 用户态时运行的指令 ? 只能访问用户空间 ? 不能直接访问系统中的硬件和软件，避免应用程序 运行异常时破坏系统 ? 采用硬件实现权限的限制 16
系统调用
前述机制带来的矛盾： ? 为了安全性，应用程序不能直接调用操作系统过程 ? 不使用操作系统提供的服务，应用程序做不了什么 有价值的工作，甚至无法正常工作 系统调用的作用： ? 使应用程序可以间接调用OS的相关过程，取得相应 的服务。 系统调用的本质 ? 应用程序向OS请求服务时的过程调用 ? 是一种特殊的过程调用 17
系统调用的特殊性
与一般的过程调用相比，系统调用具有一定的特殊性
系统调用 运行状态 状态切换 返回问题 嵌套调用 主调程序：用户态 被调程序：系统态 通过软中断进入状态 切换 可能引起调度 有深度限制 一般过程调用 主调程序和被调程序 同在用户态或系统态 不切换 不调度 不限制深度
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系统调用举例——读写文件
用户程序
输入文件
读 写
open create read write close exit … 系统调用
输出文件
用户态
系统态
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中断机制
系统调用通过中断机制实现，一个操作系统的 所有系统调用都通过同一个中断入口来实现。 ? 如：
? MS-DOS提供了INT 21H ? Linux使用80h
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第九章 数据库安全性练习题和答案
第九章数据库安全性 一、选择题 1. 以下（）不属于实现数据库系统安全性的主要技术和方法。 A. 存取控制技术 B. 视图技术 C. 审计技术 D. 出入机房登记和加锁 2．SQL中的视图提高了数据库系统的（）。 A. 完整性 B. 并发控制 C. 隔离性 D. 安全性 3．SQL语言的GRANT和REVOKE语句主要是用来维护数据库的（）。 A. 完整性 B. 可靠性 C. 安全性 D. 一致性 4. 在数据库的安全性控制中，授权的数据对象的（），授权子系统就越灵活。 A. 范围越小 B. 约束越细致 C. 范围越大 D. 约束范围大 三、简答题 1. 什么是数据库的安全性？ 答：数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。 2. 数据库安全性和计算机系统的安全性有什么关系？ 答：安全性问题不是数据库系统所独有的，所有计算机系统都有这个问题。只是在数据库系统中大量数据集中存放，而且为许多最终用户直接共享，从而使安全性问题更为突出。 系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一。 数据库的安全性和计算机系统的安全性，包括操作系统、网络系统的安全性是紧密联系、相互支持的， 3.试述实现数据库安全性控制的常用方法和技术。 答：实现数据库安全性控制的常用方法和技术有： 1)用户标识和鉴别：该方法由系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份。每次用户要求进入系统时，由系统进行核对，通过鉴定后才提供系统的使用权。 2)存取控制：通过用户权限定义和合法权检查确保只有合法权限的用户访问数据库，所有未被授权的人员无法存取数据。例如C2级中的自主存取控制（DAC），B1级中的强制存取控制（MAC）； 3)视图机制：为不同的用户定义视图，通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来，从而自动地对数据提供一定程度的安全保护。 4)审计：建立审计日志，把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中，DBA可以利用审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列事件，找出非法存取数据的人、时间和内容等。 5)数据加密：对存储和传输的数据进行加密处理，从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容。 具体内容请参见《概论》9.2。 4.什么是数据库中的自主存取控制方法和强制存取控制方法？ 答：自主存取控制方法：定义各个用户对不同数据对象的存取权限。当用户对数据库访问时首先检查用户的存取权限。防止不合法用户对数据库的存取。 强制存取控制方法：每一个数据对象被（强制地）标以一定的密级，每一个用户也被（强制地）授予某一个级别的许可证。系统规定只有具有某一许可证级别的用户才能存取某一个
第七章-操作系统的用户接口
第七章操作系统的用户接口 概述 ?OS是计算机的资源管理器和用户接口； ?OS的用户接口负责接收用户向OS提出的服务请求，传递有关信息，并将服务的结果返回给用户； ?OS用户接口有两类：联机用户接口(有命令行界面和图形界面两种形式)，程序接口(主要是系统调用)。 另外，在Internet中还有一种网络用户接口。 第一节联机命令接口 一、什么是联机命令接口 ?是用户从键盘上输入的OS命令。通过输入键盘命令，用户可以取得OS 的服务，控制自己的程序执行； ?OS的联机命令接口包括：一组联机命令、命令解释程序(命令解释器)和终端处理程序； ?联机命令接口的工作过程： (1) 用户在终端上(通过键盘)输入所需命令； (2) 终端处理程序接收该命令，并在屏幕上显示(回显)命令； (3) 一条命令输入完毕，由命令解释程序对命令进行分析，然后执行对应的命令处理程序，完成任务。 二、联机命令 1、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。这批命令分为内部命令和外部命令两类。
另外，用户建立的每个可执行程序也是一条联机命令(外部命令)。 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。 2、各类命令举例 ?系统访问类： Login；用户注册命令 ?磁盘操作命令： Diskcopy；整盘复制命令 Format；磁盘格式化命令 Diskcomp；软盘比较命令 Backup，Restore；硬盘备份与恢复命令 ?文件操作命令： Type；文件内容显示命令 Copy；文件复制命令 Comp；文件比较命令 Rename；文件重命名命令 Erase，Dele；文件删除命令 关于文件名中的*和?的意义。 ?目录操作命令： Mkdir，Md；建立一个子目录 Dir；显示目录表的内容
作系统第七章
第七章操作系统接口 7.1 联机命令接口 7.1.1 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. 1. 系统访问类 在单用户微型机中,一般没有设置系统访问命令; 然而在多用户系统中,为了保证系统的安全性,都毫无例外地设置了系统访问命令, 即注册命令Login. 用户在每次开始使用某终端时,都须使用该命令,使系统能识别该用户.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 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. (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. 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. 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.
操作系统习题答案整理
第一章 1.操作系统的有哪些基本特征。 操作系统基本特性：（1）并发性（2）共享性（3）虚拟技术（4）异步性 2.操作系统的定义、主要功能。 操作系统是系统软件，它管理着计算机的硬件和软件资源，合理组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源，并为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口的作用。 主要功能：（1）处理机管理功能：1.进程控制2.进程同步3.进程通信4.调度 （2）存储器管理功能：1内存分配2.内存保护3.地址映射4.内存扩充 （3）设备管理功能：1.缓冲管理2.设备分配3.设备处理 （4）文件管理功能：1.文件存储空间管理2.目录管理3.文件的读写管理和保护 第二章 1.进程有哪些基本状态，各状态是如何转换的。 进程基本状态就绪状态执行状态阻塞状态 进程状态之间的转换处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配
了处理机之后，该进程便可执行，相应的，它就由就绪状态转变为执行状态。正在执行的进程也称之为当前进程，如果因分配给他的时间片已完而被暂停执行时，该进程便由执行状态又回复到就绪状态；如果因发生某事件而使进程的执行受阻，使之无法继续执行，该进程将由执行状态转变为阻塞状态。 2.进程的创建原因和过程。 原因：用户登录，作业调度，提供服务，应用请求 过程： （1）申请空白PCB。 （2）为新进程分配资源。 （3）初始化进程控制块。 （4）将新进程插入就绪队列。 3.同步机制应遵循的规则。 .同步机制应遵循的规则(临界区调度准则) 为实现进程互斥地进入自已的临界区，可用软件方法，更多的是在系统中设置专门的同步机构来协调各进程间的运行。所有同步机制都应遵循下述四条准则： (1) 空闲让进。当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。 (2) 忙则等待。当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其它试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥
计算机操作系统第七章-文件管理资料
第七章文件管理 第一节文件和文件系统 一、文件系统的引入 1、用户在使用计算机的过程中遇到的有关软件资源的两个基本问题： ●产生了新的资源时：怎样长期存放； ●使用系统中现有资源时：怎样检索，如何使用； 解决的方法：把信息以一种单元--文件--的形式存储在磁盘或其他外部存储介质上。文件由操作系统来统一管理，包括：文件的结构，命名，存取，使用，保护，以及实现方法。 2、现代OS中引入文件系统的目的 ●管理系统和用户的软件资源，让用户实现对信息的“按名存取”； ●提供信息的存储、检索、更新、共享和文件保护等一系列文件操作，使用户能方便有效地使用和操作文件； ●文件系统给用户带来的好处是：使用方便、数据安全、接口统一 3、文件系统的功能 ●统一管理文件的存储空间(外存空间)，实施存储空间的分配与回收●实现文件的按名存取：名字空间映射存储空间 ●实现文件信息的共享，并提供文件的保护和保密措施 ●向用户提供一个方便使用的接口 ●系统维护及向用户提供有关信息 ●提供与I/O的统一接口 文件系统在操作系统接口中占的比例最大，用户使用操作系统的
感觉在很大程度上取决于对文件系统的使用效果。 二、文件系统中的相关概念 1、数据项：构成文件内容的基本单位 ●基本数据项。这是用于描述一个对象的某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，即原子数据，又称为数据元素或字段。它的命名往往与其属性一致。 ●组合数据项。它是由若干个基本数据项组成的，简称组项。 2、记录：是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的一组属性。 3、关键字：是能唯一标识一个记录的数据项。记录的关键字可以不止一个；关键字可以是一个基本数据项，也可以是一个组合数据项。 4、文件：是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合，可分为有结构文件和无结构文件两种。 在有结构的文件中，文件由若干个相关记录组成(是记录的序列)；而无结构文件则被看成是一个字符(字节)流。 文件是文件系统中一个最大的数据单位，它描述了一个对象集。 图7-1文件、记录和数据项之间的层次关系
操作系统第五至第七章复习题
操作系统习题(第五章到七章)
一、第五章……………………………………………………………………………… 二、第六章……………………………………………………………………………… 三、第七章……………………………………………………………………………… 四、第五章答案……………………………………………………………………………… 五、第六章答案……………………………………………………………………………… 六、第七章答案………………………………………………………………………………
第五章设备管理 一、选择题 1．缓冲技术用于( )． A．提高主存和设备交换信息的速度 B．提供主、辅存接口 C．提高设备利用率 D．扩充相对地址空间 2．中央处理器启动通道工作后，设备的控制工作由( ). A．中央处理器执行程序来控制的 B．中央处理器执行通道程序来控制的 C．通道执行预先编制好的通道程序来控制的 D．以上都不对 3．计算机系统启动外部设备是按( )来启动的。 A．设备号B．设备相对号 c．设备绝对号D．以上都不对 4．输入／输出操作也称I／O操作，它是指( )． A．CPU和主存贮器中的信息传输 B．CPU和辅助存贮器中的信息传输 C．主存贮器和辅存贮器之间的信息传榆 D．主存贮器和外围设备之间的信息传输 5．访问一次磁盘操作必须给出( )参数． A．磁头号B．扇区号 C．柱面号D．三个都给出 6．通道把通道和设备的执行情况随时记录在( )中，以便向CPU报告输入，输出操作的执行情况． A．通道命令字B．通道状态字 C．通道地址字D．以上都不对 7．假定磁盘的转速是10ms／周，每个磁道被划分为大小相等的4块，则传送一块信息所需
第七章习题及答案
第七章操作系统接口 1．操作系统包括哪几种类型的用户接口？它们分别适用于哪种情况？ 答：操作系统包括四种类型的用户接口：命令接口（分为联机与脱机命令接口）、程序接口、图形化用户接口和网络用户接口。 命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，程序接口提供给用户在编制程序时使用，网络用户接口是面向网络应用的接口。 2．联机命令接口由哪些部分构成？ 答：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构成。 3．联机命令通常包含哪些类型？每种类型又包含哪些主要命令？ 答：联机命令通常包含如下类型： （1）系统访问类，主要是注册命令login、password； （2）磁盘操作类，包括磁盘格式化format、软盘复制diskcopy、软盘比较diskcomp及备份backup等命令； （3）文件操作类，包括文件显示type、文件拷贝copy、文件比较comp、文件重命名rename、文件删除erase等命令； （4）目录操作类，包括子目录建立mkdir、目录显示dir、子目录删除rmdir、目录结构显示tree、当前目录改变chdir等命令； （5）其它命令，包括输入输出重定向>、<,管道联接|、过滤命令/,批命令.bat 等。 4．什么是输入输出重定向？试举例说明。 答：命令的输入通常取自标准输入设备键盘，命令输出则送往标准输出设备显示终端。如果在命令中设置输出定向“>”，其后接文件或设备名，则命令的结果输出将送到指定文件或设备上；如果使用输入重定向“<”，则不从键盘而是从重定向符右边的指定文件或设备上取得输入信息。这就是输入输出的重定向。
5．何谓管道联接？试举例说明。 答：管道联接是指把第一个命令的输出作为第二个命令的输入，或把第二个命令的输出作为第三条命令的输入，以此类推，由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。 6．终端设备处理程序的主要作用是什么？它具有哪些功能？ 答：主要用于实现人机交互，它具有以下功能： （1）接收用户从终端上键入的字符； （2）字符缓冲，用于暂存接收的字符； （3）回送显示； （4）屏幕编辑； （5）特殊字符处理。 7．命令解释程序的主要作用是什么？ 答：主要作用是：在屏幕上给出提示符，请用户输入命令，读入并识别命令，转至相应命令处理程序入口地址，把控制权交给该处理程序执行，最后将处理结果或出错信息送屏幕显示。 8．试说明MS-DOS的命令处理程序https://www.360docs.net/doc/aa12435086.html,的工作流程。 答：https://www.360docs.net/doc/aa12435086.html,的工作流程如下： （1）系统通电或复位后，初始化程序对整个系统完成初始化工作，自动执行Autoexec.bat 文件，然后把控制权交给暂存部分，给出提示符等待接收用户键入命令； （2）暂存部分读入键盘缓冲区中的命令，判别文件名、扩展名及驱动器名是否正确，若有错则出错返回，正确则查找和识别命令； （3）若为内部命令，暂存部分找到后便从对应表项中获得命令处理程序的入口地址并执行；若为外部指令，则建立命令行，执行系统调用exec装入其命令处理程序，得到对应基地