操作系统2-用户接口

本文介绍操作系统的一个重要功能：提供用户接口。

作业是批处理系统的一个概念，指的是从输入开始到输出结束计算机所做的关于该任务的所有工作，作业由作业步组成，作业步是一个作业的处理过程中计算机所做的相对独立的工作。目前的系统中，可以使用批处理文件或 shell 程序的方式控制产生并控制作业的执行。

计算机系统有三种用户：普通用户使用系统，管理员用户管理计算机，程序开发人员使用系统提供的功能开发新的应用。

操作系统为用户提供两种接口。一个是命令接口，用户使用它们控制和组织作业的执行或管理计算机系统；另一个是系统调用，编程人员使用它们请求操作系统提供服务。

用户与系统主要有两种交互方式。脱机方式指实现利用批处理文件等对作业执行顺序和出错处理方式等进行说明，然后一次性执行，执行过程用户无法干涉，对 windows 就是 bat 文件或 powershell 脚本，对 Linux 就是 shell 文件；联机方式是指用户通过键盘等输入命令，交互式地控制操作系统，windows 使用 cmd 或 powershell，linux 使用 bash。

图形界面并不是一种新的交互方式，其实质是将一系列鼠标和键盘操作转换为各种操作系统命令，和直接执行各种命令并无区别，只是对用户更友好。

系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口，编程人员通过系统调用使用操作系统内核所提供的各种功能。一般来说，系统调用在核心态下执行，用户程序在用户态下执行，可以通过下图简单理解

以前，操作系统的功能全部位于内核中，是一个整体，称为大内核。但由于操作系统不断复杂，逐渐将一部分操作系统功能移出内核，从而降低内核的复杂性。移出的部分根据分层的原则划分成若干服务，相互独立，这就是微内核结构。在微内核结构下，操作系统被划分成小的、定义良好的模块，只有微内核这一个模块运行在内核态，其余模块运行在用户态。