软件技术基础主刘志西安交通大学计算机教学实验中心.ppt

 教学目标 了解在三种OS平台上 软件编程模式 开发流程 开发工具的基本知识 教学要求 通过本单元学习，了解: DOS OS编程模式 DOS结构、DOS编程流程及开发工具、内存分配、OS程序员接口 UNIX OS编程模式 UNIX 结构、编程流程及开发包、多进程编程特点、常见进程通信方式、程序员接口 Windwos编程模式 Windows编程模式、WOSA及WindoowsDNA、事件及消息机制、多线程、编程流程及开发包、程序员接口 本单元涉及的内容 第5章 5.1 DOS操作系统编程模式 5.2 UNIX 操作系统编程模式 5.3 Windows操作系统编程模式 P156~P183 用户和虚拟计算机 用户怎样使用计算机 对一般用户而言，所看到的是一个整体的计算机系统。但从系统体系结构的角度看，计算机分为虚拟机和物理机两个部分。这种体系结构的优点是将复杂操作剥离并下移，即将复杂的硬件操作下移到OS虚拟机的控制之下，由OS实现对物理机器资源的管理和控制操作。对计算机的观察和操作分为不同层次，为每个层次的用户提供适合本层次的操作语言和工具，这样一来，极大地方便了用户操作和对系统资源的管理。 对于普通用户而言，所看到的是OS虚拟机，使用OS虚拟机的命令语言对计算机进行操作。至于操作过程中系统是如何访问和控制硬件设备的，用户根本不用操心，这些工作OS为用户代劳了。 一、DOS 编程模式 DOS是微机系统配备的主流操作系统之一，是单用户、单任务的磁盘操作系统。 DOS提供功能服务的两种方式： 键盘命令 程序执行方式 DOS的主要功能： 管理各种设备 管理CPU 管理各种文件 管理内存 支持用户的各种命令和程序 支持网络环境 ⒈DOS系统结构 DOS由4个模块构成： 引导模块（BOOT引导区）用于启动DOS时自动引导、装入DOS系统到内存。 DOS内核模块（MSDOS.SYS)由两部分组成:内核初始化程序DOS-INIT和DOS中断服务程序。前者仅用于启动DOS；后者则是真正DOS的内核，提供系统的中断服务功能。 DOS I/O接口模块（IO.SYS)是DOS的I/O设备处理程序.它与ROM-BIOS一起组成I/O处理的服务体系,完成所有的I/O操作. 命令管理模块(C)主要负责接受并处理各种输入命令.它是直接面向用户操作的. DOS模块结构图 DOS的层次结构 ⒉ DOS编程流程 DOS编程开发工具 DOS环境下的程序设计语言很多，包括：Fortran、BASIC、Pascal、C、C++、汇编语言等。 不同的语言有其各自的适用领域和特点。如果是科学计算应用，选Fortran语言比其它语言和合适。 C和C++是比较流行的程序设计语言，但它们也不是万能的。在C语言中做不到的，在C++语言中也做不到。但用C++编写程序，比用C写程序更容易阅读和交流，编程效率更高、更好。 汇编语言适合对硬件接口类快速响应的应用，但汇编语言编写、调试、维护很困难，也不便于阅读。 具体使用哪一种语言，还是要具体情况具体分析，根据实际情况和需要进行选用。 ⒊操作系统程序员接口 在DOS平台下,通过DOS、BIOS和应用程序都可以实现对计算机硬、软件资源的操作。 BIOS提供的是最接近硬件的低层接口，操作最直接；DOS提供的是高层次的功能服务；而高级语言则是通过对DOS和BIOS功能的调用来实现对计算机硬件设备的操作。操作是间接的。 高级语言具有编程效率高、可移值性好、便于交流等优点。但也存在着执行效率较低（不如DOS、BIOS功能），不能直接对硬件进行操作的不足。 在开发程序过程中，使用什么语言，采用何种编程方式，都要视具体情况和需要来选择。 二、UNIX 编程模式 UNIX 结构 UNIX编程流程及开发包 多进程编程特点 常见进程通信方式 程序员接口 ⒈ UNIX 结构 UNIX系统分为三层： 内层：核心层，UNIX内核，是OS管理和控制中心，常驻内存。 中间层：系统调用层，界于核心层和应用层（外层）之间，是供程序员设计、开发应用程序时调用的。UNIX系统调用包括：进程管理、文件管理、终端状态等。 外层：应用层，包括各种开发工具、高级语言编译器、网络通讯处理程序等。所有应用层程序都是在shell（命令语言解释程序）的管理和控制下为用户服务的，是面向用户操作的界面。 UNIX系统结构图 ⒉ UNIX编程流程及开发包 UNIX编程流程主要包含5个过程： 源代码编辑。UNIX的编辑器是vi、ed。 编译。对源程序文件进行编译，产生目标程序。UNIC的C编译命令是cc，创建类库的命令是ar，编译大的应用程序用make命令。 调式。UNIX提供了三种调试工具： Lint 用于检查源代码的错误，包括数据类型不匹配，语法问