2.6.1 操作系统接口的发展及类型
用户使用的计算机是硬件加上软件的一个虚拟机,而操作系统是计算机裸机之上的第一层软件,用户是通过操作系统来控制和使用计算机硬件的。用户控制计算机硬件的方法是操作系统为用户提供的,用户通过操作系统接口与操作系统打交道,接口以不同的方式请求操作系统提供某项功能,如让用户登录、启动一个应用程序、分配外部设备等。
早期的批处理操作系统时期,用户不需要与计算机实时交互,因此接口比较简单,以作业控制语言为主,能够描述一个作业的属性,包括作业标识、作业运行时间、作业运行时需要的操作系统资源,操作系统根据这些作业描述调度作业、分配相应资源。分时操作系统出现后,增强了用户与操作系统的交互性,要求操作系统随时了解用户的需求,并能尽快响应用户,因此操作系统提供了一种联机接口。无论是批处理操作系统还是分时操作系统,运行用户程序是必须的任务,程序是使用系统资源的主要实体,程序使用系统资源的接口是各种操作系统必须提供的。随着计算机硬件的发展,计算机存储设备与初期相比变化很大,促使早期的单纯的批处理操作系统逐渐退出了操作系统的历史舞台,作业控制接口也没有用武之地了。因此在很长一段时间,操作系统的接口有两类,一类是联机命令接口,另一类是程序接口。20世纪80年代,图形界面技术的大力推广,使操作系统的图形接口成为另一主要接口形式。
目前操作系统接口有3种类型:联机命令接口、联机图形接口、程序接口。
1.联机命令接口
联机命令接口是指联机状态下用户与计算机间的接口,接口形式是命令行,在用户界面中使用命令行,实现用户与计算机间的联机交互。用户在终端上输入联机命令,实时得到操作系统的服务,并控制自己的程序运行。
2.联机图形接口
联机图形接口是指联机状态下用户与计算机间的接口,接口形式是图形界面,实现用户与计算机间的联机交互。用户在终端图形界面上,通过点击相应的图标,完成对操作系统的操作请求,实时得到操作系统的服务,并控制自己的程序运行。
3.程序接口
程序接口提供了用户程序和操作系统间的接口,是操作系统专门为用户程序设置的,也是用户程序取得操作系统服务的唯一途径。程序接口通常由各种类型的系统调用组成。
操作系统接口提供用户使用操作系统功能的示意图如图2-41所示。
图2-41 操作系统接口