作业管理-Read.PPT

第九章 作业管理 2006年12月 作业的概念 作业 操作系统术语中，是指用户在一次计算过程中，或者一次事务处理过程中，要求计算机系统所做的工作集合。 例如，用户用计算机语言编制了一个计算程序，要完成计算并且得到计算结果，一般要经过若干步骤，如读入源程序，对源程序进行编译，生成目标程序，再经过连接或重定位形成运行目标代码，执行目标代码，输出或者打印计算结果等等。这其中的每一个步骤，称为作业步，作业步的集合完成了一个作业。 作业提交的两种方式 作业提交的两种方式 用户可以通过直接的方式，由用户自己按照作业步进行操作 也可以通过间接的方式，由用户事先编写好作业步的说明，一次提交给系统，由系统按照作业步说明依次处理。 分两类 联机控制方式 批处理方式 作业提交的两种方式 交互方式（联机控制方式） 采用交互控制方式的作业，用户把自己对作业执行的控制意图用操作控制命令输入到计算机系统中。在作业执行过程中，用户逐条输入命令，操作系统每接到一条命令，就根据命令的要求控制作业的执行。 作业执行过程中，操作系统与用户之间需要不断地交互信息，因为用户必须在计算机前干预，故交互控制方式也称为“联机控制方式”。 作业提交的两种方式 批处理方式（脱机控制方式或自动控制方式） 采用批处理控制方式的作业，用户把自己对作业执行的控制意图用作业控制语言写出一份说明书，连同该作业的源程序和初始数据一起输入到计算机系统，操作系统就可按用户说明的意图来控制作业的执行。 作业执行过程中，用户不必在计算机前干预，一切由系统自动地控制作业的执行。因此，批处理控制方式也可称“脱机控制方式”或“自动控制方式” 作业调度的有关概念 把成批进入输入井的作业称为“后备作业” 从后备作业中选取若干作业让它们进入主存储器，使它们有机会获得处理器运行，这项工作称为“作业调度” 作业调度选中一个作业且把它装入主存储器时，就为该作业创建一个进程，若有多个作业装入主存，则就有多个进程，这些进程的初始状态为就绪。 进程调度选择当前可以占用处理器的进程 作业调度的有关概念 注意进程调度与作业调度的区别: 作业调度是从预先存放在辅助存储设备中的一批用户作业中，按照某种方法选取若干作业，为它们分配必要的资源，决定调入内存的顺序，并建立相应的用户作业进程和为其服务的其他系统进程，然后再把这些进程提交给进程调度程序处理。 作业调入内存后，已经获得除CPU之外的所有运行资源，但因为未得到处理器分配还不能运行，要通过进程调度分配处理器后再运行。 作业调度的有关概念 进程调度与作业调度的区别： 可见，作业管理是宏观的高级管理，进程管理是微观的低级管理，所以通常也称作业调度为高级调度或长期调度，进程调度为低级调度或短期调度。 作业调度与进程调度相互配合能实现多道作业的并发执行，二者的层次关系是先进行作业调度，将作业选至内存，再进行进程调度，为其分配CPU。 作业调度的有关概念 假设作业i进入输入井的时间为Si，选中到计算结果的时间为Ei，那么周转时间定义为，周转时间Ti＝Ei－Si，对n个作业来说，平均周转时间为： 理想情况下，每个作业进入输入井后马上调入内存执行，这样Ti几乎等于作业的计算时间，但实际不可能。 实现从输入井中选取作业的程序称为“作业调度程序” 作业调度的有关概念 对每一个用户来说，总是希望自己的作业尽快地执行，但对计算机系统来说，既要考虑用户的要求又要有利于系统效率的提高。所以在设计时可考虑如下原则： 公平性：对用户公平且使用户满意，不能无故的或无限的拖延一个作业的执行 平衡资源利用：尽可能的使系统资源都处于忙碌 极大的流量：在单位时间内为尽可能多的作业服务，保证计算机系统的吞吐能力 一个理想的调度算法应该是既提高系统效率又能使进入系统的作业及时得到计算结果。 常用作业调度算法 先来先服务算法： 基本思想：按作业进入输入井的先后次序来选择作业，先进入的作业优先被选中。但是注意，不是先进入的一定先被选中，因为只有满足必要条件的作业才能被选中。当作业得不到所需的资源而条件不满足，则不调入内存。当条件成立时，若有多个被推迟进入内存的作业，当他们再次调度时候仍然按照先来先服务的原则，见例题1。 这种算法有利于长作业，而不利于短作业，一个执行时间非常短的作业，也不得不排队等待，直到轮到自己运行。 常用作业调度算法 计算时间短的作业优先算法 基本思想：依据在输入井中的作业提出的计算时间为标准，优先选择计算时间短且资源能得到满足的作业。 这种算法有利于短作业，且在大多数作业都是短作业的情况具有较大的合理性。 但它又忽略了作业等待时间的长短，不利于长作业，可能会使一个运行时间较长的作业长期得不到调度，产生饥饿现象。 常用作业调度算法 响应比高者优先算法基本思想 （1）先来先