第4章-作业管理.ppt

第四章作业管理第四章作业管理用户界面作业作业与资源进程调度与作业调度作业与任务、进程、程序4.1用户界面用户可分为：使用应用程序的一般用户编写应用程序的程序爱好者设计语言支持程序的资深软件工程师操作系统设计者 操作系统要为不同的用户提供不同的交互手段——用户界面作业控制语言作业控制命令菜单控制窗口和图标系统调用4.1.1作业控制语言作业的脱机控制时期，即早期批处理系统中，当用户向计算机提出要求时，需要用作业控制语言来编写作业控制程序，内容包括每一个运行步骤、要处理的数据、需要运行的程序、输入和输出方式、需要使用的资源等等。作业联机控制时期，对作业控制语言的改进是：直接使用高级语言对作业进行说明。Basic语言是一个很典型的代表，用户可以输入单条Basic语言命令来代表一个作业步，上一个步骤执行完毕以后再用新的命令来开始下一个步骤。4.1.2作业控制命令作业控制命令是一种联机作业控制方式，它用命令的形式来对作业的行为进行描述。4.1.2作业控制命令Linux有如下几大类命令：（1）有关进程及进程管理的命令。（2）有关文件管理的命令。（3）有关用户和用户管理的命令。（4）有关硬盘管理和文件压缩的命令。（5）有关网络的命令。（6）其他相关的命令。4.1.3菜单控制4.1.4窗口和图标4.1.5系统调用操作系统还向编程人员提供了一种能够完成底层操作的接口，这就是系统调用。系统调用其实是事先编制好的、存在于操作系统中的、能实现那些与机器硬件部分相关的工作的控制程序。一个用户的进程既可以执行用户程序，也可以执行系统调用程序。4.1.5系统调用DOS系统往往只能通过汇编语言及其他高级语言来实现系统调用。Linux的系统调用的形式与其他应用程序和函数没有区别，但系统调用处于Linux内核。其实，Linux中的许多系统调用命令可以在Shell下直接运行，这就是我们在前面提到过的Linux命令界面。Windows提供的系统调用称为应用程序编程接口(API)，它是应用程序用来请求和完成计算机操作系统执行的低级服务的一组内核对象，是通过调用内核对象的功能函数来实现的。4.2作业作业是用户交给计算机的具有独立功能的任务。在联机系统中，从用户登录系统到用户退出系统的整个过程，可以多次形成作业，用户每输入一条命令或运行一段程序都代表着一个作业步。作业在系统中也是动态的，从作业产生到作业消失的整个过程中，作业的状态跟随系统的运作而发生变化。4.2.1作业的状态根据所处的不同位置，作业被分为四种状态 (1)提交状态 (2)后备状态 (3)执行状态 (4)停止状态4.2.2作业控制块用来对作业进行描述的数据结构称为作业控制块（JCB）。作业控制块用来唯一地标识作业并记录所有与作业相关的信息。作业标识用户标识估计运行时间优先数作业创建时间作业状态作业地址作业对其他资源的要求4.2.3作业调度程序4.3作业与资源多道程序系统中，系统资源的有限性决定了作业在申请资源时会有冲突和抢占现象发生。需要良好的资源管理程序进行合理管理。4.3.1资源管理的目的资源管理要达到如下目标：使资源达到充分利用。使每一个用户都能不需等待时间太长就能获得资源。使资源的分配尽量合理而不至于产生死锁。资源管理程序应该具有下述功能：（1）对资源进行描述。——适当的数据结构。（2）对资源进行分配。针对性的分配原则，资源的逻辑名与资源的物理地址的连接。（3）保证资源使用的安全性， 共享资源：作业相互之间没有不良影响或者越权操作。 独享资源：实现临界资源的手段。4.3.2资源分配策略1.排队方法：按照一定的顺序将作业排成队列，然后逐一安排对资源的使用。按先后顺序排队的先来先服务按优先级顺序排队的优先级方法按作业长短排队的短作业优先4.4进程调度与作业调度当CPU资源的竞争实体是处于就绪状态的进程时，进程调度程序选取一个处于就绪状态的进程变为运行状态。当内存资源的竞争实体是处于后备状态的作业时，作业调度程序选取一个处于后备状态的作业进入执行状态。选取的规则是由调度算法来决定的。4.4.1调度算法设计原则调度算法设计原则：公平高资源利用率对资源的均衡使用吞吐量响应时间相互冲突？在多条因素之间进行折中。4.4.1调度算法设计原则在衡量调度算法的参数：周转时间：作业从提交开始到进入停止状态的时间。4.4.1调度算法设计原则在衡量调度算法的参数：带权周转时间：周转时间与实际运行