newch操作系统提供的服务和用户接口(1).pptx

操作系统作为计算机系统的核心软件，提供了多种服务以支持用户和应用程序的运行。在文件“newch操作系统提供的服务和用户接口(1).pptx”中，详细阐述了操作系统提供的基本服务、用户接口、程序接口与系统调用、操作接口与系统程序等方面的内容，以及UNIX/Linux系统与Windows系统在API方面的比较。 操作系统提供了基本服务，这些服务涵盖了创建和执行程序、进行数据输入输出、信息存取、通信服务以及错误检测和处理等。除了这些功能外，还包括资源分配、统计和保护等更多功效。这些服务共同保证了计算机系统能够高效、稳定地运行。 操作系统提供了用户接口，用户和操作系统之间通过两种接口进行交互，即系统调用和操作命令。系统调用是操作系统提供的一种编程接口，允许运行程序调用操作系统服务。这些系统调用通过一组特定的接口实现，允许用户程序在操作系统底层进行操作。而操作命令则是用户通过命令行或图形界面进行的系统级操作，如创建、删除文件或启动程序等。 操作系统还提供了程序接口，也称作应用编程接口（API），它允许用户程序通过库函数调用操作系统服务。库函数隐藏了系统调用的复杂性，使得系统调用更像过程调用。这些库函数在不同编程语言中实现，比如C语言。操作系统出于安全和效率考虑，限制了用户态程序直接访问内核关键数据结构或硬件资源。 在UNIX/Linux系统中，用户接口分为标准库函数接口和核心操作系统接口。标准库函数接口如打开、关闭、读写文件等，这些都是一些通用的系统调用。核心操作系统接口则包括进程管理、文件管理、设备管理等更为底层的功能。 Windows操作系统支持的API由三个组件组成：Kernel、User和GDI。Kernel负责内存管理、进程管理等，User集中了窗口管理相关函数，而GDI提供了图形绘制和打印函数。这些组件通常被置于动态链接库（DLL）中，以便在需要时调用。 UNIX/Linux系统调用和Win32 API在功能上具有一定的对应关系，比如fork对应于CreateProcess，waitpid对应于WaitForSingleObject，open/close对应于CreateFile/CloseHandle等等。这些对应关系简化了在不同操作系统平台之间的程序移植工作。 系统调用的实现涉及几个关键点，包括编写系统调用处理程序、设计系统调用入口地址表以及陷入处理机制。系统调用陷入是指用户程序执行到系统调用时，如何从用户态切换到内核态，并执行相应的系统调用处理程序的过程。 系统调用的处理过程涉及到系统调用的分类，如进程和作业管理、文件操作、设备管理、内存管理、信息维护以及通信等。每种类型的系统调用都有其特定的用途和实现方式。 操作系统提供的服务和用户接口是计算机系统正常运行的基础，它们既保证了用户和应用程序可以高效、安全地使用计算机资源，也使得操作系统的内部管理更为有序和高效。通过对不同操作系统API的了解，开发者可以在不同平台上开发出高效且稳定的软件应用。