操作系统的界面

(1) 请说明系统生成和系统引导的过程。

解：

系统的生成过程：当裸机启动后，会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成（安装），生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查，或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息，以便根据硬件选择合适的操作系统模块组，比较重要的信息通常有：CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。按照这些信息的指示，系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。

系统引导的过程：系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。初始引导工作由BIOS完成，主要完成上电自检，初始化基本输入输出设备，载入操作系统内核代码等工作。内核被载入内存后，引导程序将CPU控制权交给内核，内核将首先完成初始化功能，包括对硬件、电路逻辑等的初始化，以及对内核数据结构的初始化，如页表(段表)等。全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序，对系统进行必要的初始化，使系统处于等待命令输入状态。

(2) 操作系统具有哪些接口？这些接口的作用是什么？

解：

操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。

操作系统包括三种类型的用户接口：命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。其中，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，而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。

(3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别，这些类别分别用于完成什么功能？

解：所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源，它们包括以下几个类别：

1. 控制程序运行：系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序，并且要控制程序在规定时间内结束。
2. 进行I/O操作：用户是不能直接控制设备的，只能通过操作系统与外部设备进行交互，由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。
3. 操作文件系统：为了保证实现“按名存取”，文件系统应该为用户提供根据文件名来创建、访问、修改、删除文件的方法，以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。
4. 实现通信：操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制，来控制程序的执行顺序。
5. 错误处理：操作系统通过错误处理机制，以便及时发现错误并采取正确的处理步骤，避免损害系统的正确性和统一性。

(4) 系统调用的用途是什么？

解：

通常，在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程)，并将它们提供给用户程序调用。每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时，便可利用一条系统调用命令，去调用所需的系统过程。这即所谓的系统调用。系统调用的主要类型包括：

1. 进程控制类，主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等；
2. 文件操纵类，主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和文件属性的修改，目录的创建及关于目录、特别文件或普通文件的索引结点的建立等；
3. 进程通信类，用于实现各种类型的通信机制如消息传递、共享存储区及信息量集机制等；
4. 信息维护类，用于实现关于日期和时间及其它系统相关信息的设置和获得。

(5) 命令解释程序有什么作用？

解：

命令解释程序的主要作用是：在屏幕上产生提示符，请用户输入命令，然后读入命令、识别命令，并转至相应的命令处理程序入口地址，把控制权交给该处理程序去执行，最后将有关处理结果(包括出错信息)送屏幕显示。