3操作系统用户接口与作业管理.ppt

第三章用户接口与作业管理用户与操作系统的接口批处理操作系统的作业管理作业的基本概念：作业、作业步、作业流系统调用用户程序向OS提出服务请求的手段基本思想、实现方法操作系统的引导和启动1、作业级接口操作系统为用户对作业运行全过程控制提供的功能(1)联机接口（交互式）(2)脱机接口（批处理）2.程序级接口系统为用户在程序一级提供有关服务而设置由一组系统调用命令组成负责管理和控制运行的程序并在这些程序与系统控制的资源和提供的服务间实现交互作用用汇编语言：在程序中直接用系统调用命令用高级语言：可在编程时使用过程调用语句二、批处理系统作业处理1.基本概念（1/5）（1）作业用户在一次计算过程中，或一次事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的总称（2）作业步一个作业可划分成若干部分，称为一个作业步典型的作业控制过程：“编译”、“连接装配”、“运行”作业的基本概念（3/5）（5）作业说明书表达用户对作业的控制意图用户用于描述批处理作业处理过程控制意图的一种特殊程序内容：作业的基本描述作业控制描述资源要求描述（6）作业控制语言书写作业说明书的语言称为作业控制语言（JCL）作业控制语言的类别包括：I/O命令、编译命令、操作命令以及条件命令等作业的基本概念（4/5）（7）作业控制块（JCB：JobControlBlock）记录系统管理作业所需要的全部信息作业控制块是批处理作业存在的标志位于磁盘固定区域中（长度固定）作业控制块的内容作业控制块中所包含信息的数量及内容因系统而异作业控制块的建立初始化的大部分信息取自作业说明书作业控制块的撤消作业完成后，其作业控制块由系统输出程序撤消2.批处理作业的状态及转换(1/2)一个作业从进入系统到运行结束经历四个不同的状态： “进入” “后备” “执行” “完成”（1）作业的输入将作业的程序、数据和作业说明书从输入设备（例如键盘）输入到磁盘上的输入井（2）建立JCB在系统把作业各部分内容输入到磁盘上的输入井之后根据作业说明书和作业各部分在磁盘的位置等信息建立作业控制块JCB每个作业有一个作业控制块，所有作业JCB构成一个作业表JCB表的数量是一个常数磁盘输入井的大小有限只有在获得JCB表项和足够输入井空间后，作业才可能创建成功4.批处理作业的调度（1/10）主要功能审查系统能否满足用户作业的资源要求通过调用相应的资源管理程序的有关部分审核其表中是否能满足作业说明书中的要求作业调度按照一定的算法从输入井中的后备作业队列中选取作业，将其投入内存运行调度的关键在于选择恰当的算法（1）调度算法评价调度实质上是一个策略问题设定的目标往往是相互冲突的目标：单位时间内运行尽可能多的作业使处理机尽可能保持“忙碌”使各种I/O设备得以充分利用对所有的作业都是公平合理的要设计一个理想的调度算法是一件十分困难的事在实际系统中，调度算法往往折衷考虑设计调度算法时应考虑的因素：调度算法应与系统设计目标保持一致注意系统资源均衡使用保证提交的作业在截止时间内完成设法缩短作业平均周转时间大多数操作系统都采用比较简单的调度算法作业平均周转时间假定某一作业进入“输入井”的时间为Si，它被选中执行，得到计算结果的时间为Ei它的周转时间为Ti＝Ei–Si则作业平均周转时间为：T＝（）×n为被测定作业流中的作业数平均带权周转时间W＝（）×ri为某作业i的实际执行时间（3）常见的批处理作业调度算法先来先服务算法（FCFS：FirstComeFirstServe）最短作业优先算法（SJF：ShortestJobFirst）最高响应比优先算法（HRN：HighestResponseRatioNext）响应比R=作业周转时间/作业处理时间=（作业处理时间+作业等待时间）/作业处理时间=1+（作业等待时间/作业处理时间）基于优先数调度算法（HPF：HighestPriorityFirst）（a）由用户规定优先数（外部优先数）用户提交作业时，根据急迫程度规定适当的优先数作业调度程序根据JCB优先数决定进入内存