第二章作业与界面管理讲解优秀PPT.ppt

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1、计算机操作系统计算机操作系统Operating SystemOperating System大理学院数学与计算机学院大理学院数学与计算机学院硬件教研室硬件教研室 赵贵文赵贵文其次章其次章 作业与界面管理作业与界面管理 n本章学习要点：本章学习要点：n作业的基本概念：作业、作业步、作业流作业的基本概念：作业、作业步、作业流n批处理操作系统的作业管理批处理操作系统的作业管理n交互式系统作业管理交互式系统作业管理n系系统统调调用用：用用户户程程序序提提出出服服务务恳恳求求的的手手段段，基基本思想，实现方法本思想，实现方法作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 1、作业（、作业（job）2、作业步（

2、、作业步（job steps）3、作业同步（、作业同步（job synchronization）4、作业流（、作业流（job stream）5、作业类型（、作业类型（job type）作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 1、作业（、作业（job）作业是操作系统中一个常见的概念。作业是操作系统中一个常见的概念。（1）用户角度）用户角度在在一一次次应应用用业业务务处处理理过过程程中中，从从输输入入起起先先到到输输出出结结束束，用用户户要要求求计计算算机机所所做做的的有有关关该次业务处理的全部工作称为一个作业。该次业务处理的全部工作称为一个作业。（2）系统角度）系统角度从从计计算算机机系系统统

3、的的角角度度看看，作作业业是是一一个个比比程程序序更更广广的的概概念念，它它由由程程序序、数数据据和和作作业业说说明书三部分组成。明书三部分组成。作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 一般编程过程一般编程过程 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 2、作业步（、作业步（job steps）在在一一次次应应用用业业务务处处理理过过程程中中，从从输输入入起起先先到到输输出出结结束束，用用户户要要求求计计算算机机所所做做的的有有关关该该次次业业务务处处理理的的全全部部工工作作称称为为一一个个作作业。业。作业由不同的依次相连的作业步组成。作业由不同的依次相连的作业步组成。作业管理的任务和功能作

4、业管理的任务和功能 典型的作业步典型的作业步编译编译连接装配连接装配运行运行目标目标程序程序段段目标目标程序程序源程序源程序输入数据输入数据子程序子程序库函数库函数动态库函数动态库函数计算结果计算结果作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业说明书作业说明书表达用户对作业的限制意图。表达用户对作业的限制意图。作业说明书主要包含三方面内容作业说明书主要包含三方面内容作业的基本描述作业的基本描述作业限制描述作业限制描述资源要求描述资源要求描述 作作业业说说明明书书的的主主要要内内容容作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业限制块（作业限制块（JCB：Job Control Block）作

5、作业业限限制制块块是是批批处处理理作作业业存存在在的的标标记。记。其其中中保保存存有有系系统统对对于于作作业业进进行行管管理理所须要的全部信息。所须要的全部信息。它们被保存于磁盘区域中。它们被保存于磁盘区域中。一个作业的建立过程包括两个子过程一个作业的建立过程包括两个子过程作业的输入作业的输入作业限制块的建立作业限制块的建立作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业建立过程作业建立过程 作业建立作业建立作业输入作业输入建立建立JCB作业管理程序作业管理程序作业注册程序作业注册程序作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业限制块作业限制块JCB作业标识作业标识用户名称用户名称用户帐号用户

6、帐号调度信息调度信息资源需求资源需求作业状态作业状态作业类别作业类别输入井地址输入井地址输出井地址输出井地址进入系统时间进入系统时间起先处理时间起先处理时间作业完成时间作业完成时间作业退出时间作业退出时间资源运用状况资源运用状况作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业限制块的建立作业限制块的建立当当作作业业起起先先由由输输入入设设备备向向磁磁盘盘的的输输入入井井传传输输时时，系系统统输输入入程程序序为为其其建建立立一一个个作作业业限限制制块块并进行初始化并进行初始化初始化的大部分信息取自作业说明书初始化的大部分信息取自作业说明书 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 JCB的建立的建

7、立在在系系统统把把作作业业信信息息输输入入到到输输入入井井之之后后依依据据作作业业说说明明书书和和有有关关作作业业信信息息在在外外存存的的位位置置等等建建立立作业限制表作业限制表JCBJCB包含对作业进行管理所必需的信息包含对作业进行管理所必需的信息JCB表的数量是一个常数表的数量是一个常数外存输入井的大小有限外存输入井的大小有限只只有有在在获获得得JCB表表项项和和足足够够输输入入井井空空间间后后作作业业才可能创建成功才可能创建成功作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业限制块的运用作业限制块的运用须要访问作业限制块的程序须要访问作业限制块的程序系统输入程序系统输入程序作业调度程序作业

8、调度程序作业限制程序作业限制程序系统输出程序等系统输出程序等作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业限制块的撤消作业限制块的撤消作作业业完完成成后后，其其作作业业限限制制块块由由系系统统输输出出程序撤消程序撤消作业限制块被撤消后其作业也不复存在作业限制块被撤消后其作业也不复存在作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 批处理作业的状态及转换批处理作业的状态及转换一一个个作作业业从从进进入入系系统统到到运运行行结结束束经经验四个不同的状态：验四个不同的状态：“进入进入”“后备后备”“运行运行”“完成完成”作业和进程的状态转换图作业和进程的状态转换图数据数据进入状态进入状态退出状态退出状态后

9、备状态后备状态运行状态运行状态作业控制进程作业控制进程 输入设备输入设备数据数据源程序源程序输出设备输出设备作业说作业说明书明书输输入入井井运行运行等待等待就绪就绪输输出出井井输输入入程程序序输输出出程程序序作作业业调调度度进程进程调度调度作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 3、作业同步（、作业同步（job synchronization）4、作业流（、作业流（job stream）5、作业类型（、作业类型（job type）u批量型作业批量型作业u终端型作业终端型作业 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业的输入作业的输入作作业业的的输

10、输入入将将作作业业程程序序、数数据据和和作作业业说说明明书书从从输输入入设设备备（例例如如键键盘盘）输输入入到到外外存，并形成初始信息存，并形成初始信息作业输入方式作业输入方式联机输入方式联机输入方式脱机输入方式脱机输入方式干脆耦合方式干脆耦合方式SPOOLing系统系统作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能（1）联机输入方式）联机输入方式用户和系统通过交互会话来输入作业用户和系统通过交互会话来输入作业外围设备干脆和主机连接外围设备干脆和主机连接（2）脱机输入方式）脱机输入方式为为了了解解决决单单台台设设备备联联机机输输入入时时的的CPU奢奢侈侈问问题题作业管理的任务和功能作业管理的任务和功

11、能（3）干脆耦合方式）干脆耦合方式把把主主机机和和外外围围低低档档机机通通过过一一个个公公用用的大容量外存干脆耦合起来的大容量外存干脆耦合起来作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能（4）SPOOLing系统系统作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 作业管理的功能作业管理的功能（1）分分门门别别类类地地组组织织限限制制作作业业的的运运行行，解解决决作业的输入输出问题；作业的输入输出问题；（2）了解和申请机器资源；）了解和申请机器资源；（3）系系统统工工作作状状态态的的记记录录、跟跟踪踪、监监控控及及调调试；试；（4）供供应应用用户户或或程程序序员员在在程程序序工工作作模模式式下下的的服务功

12、能。服务功能。作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 操作系统是用户和计算机之间的接口操作系统是用户和计算机之间的接口操作系统作为用户供应两种接口操作系统作为用户供应两种接口为一般用户供应的操作吩咐接口为一般用户供应的操作吩咐接口联机的键盘操作吩咐联机的键盘操作吩咐脱机的作业限制吩咐脱机的作业限制吩咐 供供应应应应编编程程人人员员的的系系统统调调用用（system call）接接口口系统调用是操作系统为编程人员供应的唯一接口系统调用是操作系统为编程人员供应的唯一接口 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用大致可分为如下几类系统调用大致可分为如下几类:(1)设备管理设备管理(2)文

13、件管理文件管理(3)进程限制进程限制(4)进程通信进程通信(5)存储管理存储管理(6)线程管理线程管理 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用的处理过程系统调用的处理过程为了保证为了保证OS不被用户程序破坏不被用户程序破坏不允许用户程序访问不允许用户程序访问OS的系统程序和数据的系统程序和数据那么，怎样得到系统服务的呢？那么，怎样得到系统服务的呢？须要有一个类似于硬件中断处理的处理机构须要有一个类似于硬件中断处理的处理机构 当当用用户户运运用用操操作作系系统统调调用用时时，产产生生一一条条相相应应的的指指令令 处处理理机机在在执执行行到到该该指指令令时时发发生生相相应应的的中中断断

14、，并并发发出有关的信号给该处理机构出有关的信号给该处理机构 该该处处理理机机构构在在收收到到了了处处理理机机发发来来的的信信号号后后，启启动动相关的处理程序去完成该系统调用所要求的功能相关的处理程序去完成该系统调用所要求的功能作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用的处理过程系统调用的处理过程在在系系统统中中为为限限制制系系统统调调用用服服务务的的机机构构称称为为陷陷入入（TRAP）或或异异样样处处理理机机构构相相对对应应，把把由由于于系系统统调调用用引引起起处处理理机机中中断断的的指指令令称称为为陷陷入入或或异异样指令（或称访管指令）样指令（或称访管指令）在在操操作作系系统统中中，

15、每每个个系系统统调调用用都都对对应应一一个个事先给定的功能号，例如事先给定的功能号，例如0、1、2、3等等在在陷陷入入指指令令中中必必需需包包括括对对应应系系统统调调用用的的功功能能号号，而而且且，在在有有些些陷陷入入指指令令中中，还还带带有有传传给给陷入处理机构和内部处理程序的有关参数陷入处理机构和内部处理程序的有关参数作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用的处理过程系统调用的处理过程必需为实现系统调用功能的子程序编造入口地址表必需为实现系统调用功能的子程序编造入口地址表每个入口地址与相应的系统程序名对应每个入口地址与相应的系统程序名对应陷陷入入处处理理程程序序把把陷陷入入指指令

16、令包包含含功功能能号号与与入入口口地地址址表表有有关关项对应项对应,系统调用功能号驱动有关子程序执行系统调用功能号驱动有关子程序执行在在系系统统调调用用处处理理结结束束之之后后，用用户户程程序序需需利利用用系系统统调调用用返返回结果接着执行回结果接着执行爱护现场：爱护现场：在在进进入入系系统统调调用用处处理理之之前前，陷陷入入处处理理机机构构还还需需保保存存处处理理机现场机现场在在系系统统调调用用处处理理结结束束之之后后，要要复复原原处处理理机机现现场场，现现场场被被爱护在特定的内存区或寄存器中爱护在特定的内存区或寄存器中作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用的处理过程系统调用的处

17、理过程 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 参数传递过程问题参数传递过程问题 怎怎样样实实现现用用户户程程序序和和系系统统程程序序间间的的参参数数传传递递？常用的实现方法：常用的实现方法：由由陷陷入入指指令令自自带带参参数数：陷陷入入指指令令的的长长度度有有限限的的，且且还还要要携携带带系系统统调调用用功功能能号号，只能自带有限的参数只能自带有限的参数通通过过有有关关通通用用寄寄存存器器来来传传递递参参数数：这这些些寄寄存存器器应应是是系系统统程程序序和和用用户户程程序序都都能能访访问问，由由于于寄寄存器长度较短，从法传递较多的参数存器长度较短，从法传递较多的参数大多在内存中开拓专用堆栈

18、区来传递参数大多在内存中开拓专用堆栈区来传递参数作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用与一般过程调用的区分系统调用与一般过程调用的区分 系系统统调调用用方方式式（INT）与与程程序序中中一一般般的调用方式的相同点：的调用方式的相同点：变更指令流程变更指令流程重复执行和公用重复执行和公用变更指令流程后须要返回原处变更指令流程后须要返回原处作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用与一般过程调用的区分系统调用与一般过程调用的区分运行在不同的系统状态运行在不同的系统状态 一一般般过过程程调调用用，其其调调用用程程序序和和被被调调用用程程序序都都运运行行在在相相同同状态：核心态或用

19、户态状态：核心态或用户态系统调用：调用程序在用户态，被调用程序在系统态系统调用：调用程序在用户态，被调用程序在系统态状态的转换状态的转换一一般般的的过过程程调调用用不不涉涉及及系系统统状状态态的的转转换换，可可干干脆脆由由调调用用过程转向被调用过程过程转向被调用过程运运行行系系统统调调用用时时，调调用用和和被被调调用用过过程程在在不不同同系系统统状状态态，不允许由调用过程干脆转向被调用过程不允许由调用过程干脆转向被调用过程通过软中断机制先由用户态转换为核心态通过软中断机制先由用户态转换为核心态在在OS核心分析后，转向相应的系统调用处理子程序核心分析后，转向相应的系统调用处理子程序作业管理的任务

20、和功能作业管理的任务和功能 系统调用与一般过程调用的区分系统调用与一般过程调用的区分返回问题返回问题一般过程调用在被调用过程执行完后，回调用过程一般过程调用在被调用过程执行完后，回调用过程抢抢占占式式调调度度的的系系统统中中，被被调调用用过过程程执执行行完完后后，系系统统将将对对全全部部要要求求运运行行的的进进程程进进行行优优先先级级分分析析。假假如如调调用用进进程程仍仍有有最最高优先级，则返回到调用进程执行高优先级，则返回到调用进程执行否否则则，引引起起重重新新调调度度，让让优优先先级级最最高高的的进进程程优优先先执执行行。此此时，系统把调用进程放入就绪队列时，系统把调用进程放入就绪队列嵌套

21、调用嵌套调用系系统统调调用用也也允允许许嵌嵌套套调调用用，即即在在一一被被调调用用过过程程执执行行期期间间，可再利用系统调用吩咐调用另一系统调用可再利用系统调用吩咐调用另一系统调用一般每个系统对嵌套调用的深度有限制一般每个系统对嵌套调用的深度有限制作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用与一般过程调用的区分系统调用与一般过程调用的区分同一程序中不包含被调用代码同一程序中不包含被调用代码转转向向的的地地址址是是活活的的：地地址址不不写写在在程程序中，不同的调用地址不同序中，不同的调用地址不同返返回回地地址址是是活活的的：不不同同的的调调用用返返回回的地址不同的地址不同是平安接口：可随意

22、进入被调用是平安接口：可随意进入被调用作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 系统调用与一般过程调用的区分系统调用与一般过程调用的区分系系统统调调用用是是动动态态调调用用，程程序序中中不不包包含被调用代码，好处：含被调用代码，好处：（1）用户程序长度缩短）用户程序长度缩短（2）当）当OS升级时，调用方不必变更升级时，调用方不必变更作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能系统调用与一般过程调用的区分系统调用与一般过程调用的区分系系统统调调用用方方式式的的调调用用地地址址和和返返回回地地址址都都是是不不固固定定的的，系系统统调调用用指指令令中中不不包包含含调调用用地地址址，只只包包含含功功能能号

23、号，是是按按功功能能号号（在在可可执执行行目目标标程程序序中中）调调用用的的。在在操操作作系系统统内内部部，由由系系统统调调用用处处理理程程序序通通过过系系统统调调用用分分支支表表（OS的的一一个个数数据据结结构构）将将功功能能号号转转换为相应的指令地址换为相应的指令地址作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能系统调用与一般过程调用的区分系统调用与一般过程调用的区分系系统统调调用用返返回回指指令令中中不不包包括括返返回回地地址址，通过栈保存和弹出返回地址通过栈保存和弹出返回地址系系统统调调用用返返回回地地址址不不固固定定，因因为为用用户户程序在不同的地方调用程序在不同的地方调用OS用户界面的任

24、务和功能用户界面的任务和功能 用户界面的发展用户界面的发展 第一代用户界面第一代用户界面 一维界面一维界面 其次代用户界面其次代用户界面 二维界面（图形界面）二维界面（图形界面）第三代用户界面第三代用户界面 三维界面三维界面 用户界面的任务和功能用户界面的任务和功能 界面管理的任务界面管理的任务 寻求最佳的人机通信方式寻求最佳的人机通信方式 界面管理的功能界面管理的功能 1、实现高效的人机通信、实现高效的人机通信2、改善计算机的可用性、可学性和有效性、改善计算机的可用性、可学性和有效性3、支持三维及多媒体技术、支持三维及多媒体技术4、为为广广袤袤用用户户供供应应适适应应不不同同应应用用的的众众

25、多多界界面面构造工具及语言构造工具及语言用户界面的任务和功能用户界面的任务和功能 用户界面探讨用户界面探讨 1、WIMP 界面界面2、WYSIWYG技术技术3、多通道、多通道4、人机询问技术、人机询问技术5、Post-WIMP时代（后时代（后WIMP时代）时代）6、X-window7、虚拟现实、虚拟现实 用户界面的设计特点用户界面的设计特点 1、计计算算机机不不断断适适应应人人的的需需求求，以以便便利利用户为目标。用户为目标。2、用用户户界界面面设设计计是是计计算算机机科科学学与与心心理理学、图形艺术和人类学的结合。学、图形艺术和人类学的结合。3、多多窗窗口口系系统统一一般般都都接接受受事事务

26、务驱驱动动（event drive）的限制方式。）的限制方式。作业调度作业调度 作业调度功能作业调度功能（1）接接受受作作业业限限制制块块（JCB）表表格格，记记录录系系统统中各作业工作状况；中各作业工作状况；（2）依依据据选选定定的的调调度度算算法法，从从后后备备作作业业中中选选出一部分（多道状况）或一个作业投入运行；出一部分（多道状况）或一个作业投入运行；（3）为为被被选选中中的的作作业业做做好好运运行行前前的的准准备备，包包括括选选择择系系统统相相应应的的“进进程程”执执行行单单元元以以及及为为这这些些“进进程程”安安排排系系统统资资源源，首首先先推推断断用用户户的的资资源要求是否能够满

27、足；源要求是否能够满足；（4）作作业业处处理理后后的的善善后后处处理理工工作作，例例如如，回回收资源和记帐等工作。收资源和记帐等工作。作业调度作业调度 调度的关键在选择恰当的算法调度的关键在选择恰当的算法调度算法评价调度算法评价调度实质上是一个策略问题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设定的目标往往是相互冲突的 目标：目标：单位时间内运行尽可能多的作业单位时间内运行尽可能多的作业使处理机尽可能保持使处理机尽可能保持“劳碌劳碌”使各种使各种I/O设备得以充分利用设备得以充分利用对全部的作业都是公允合理的对全部的作业都是公允合理的作业调度作业调度 要设计一个志向的调度算法是一件特别

28、困难的事要设计一个志向的调度算法是一件特别困难的事在实际系统中，调度算法往往折衷考虑在实际系统中，调度算法往往折衷考虑设计调度算法时应考虑的因素：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样调度算法应与系统设计目标保持一样留意系统资源均衡运用留意系统资源均衡运用保证提交的作业在截止时间内完成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设法缩短作业平均周转时间大多数操作系统都接受比较简洁的调度算法大多数操作系统都接受比较简洁的调度算法作业调度作业调度 调度算法性能的衡量调度算法性能的衡量u作业平均周转时间作业平均周转时间假假定定某某一一作作业业进进入入“输输入入井井”的

29、的时时间间为为Si，它被选中执行，得到计算结果的时间为它被选中执行，得到计算结果的时间为Ei 它的周转时间为它的周转时间为Ti Ei Si 则作业平均周转时间为：则作业平均周转时间为：T（）其中，其中，n为被测定作业流中的作业数为被测定作业流中的作业数作业调度作业调度 平均带权周转时间平均带权周转时间 W（）其中，其中，ri 为某作业为某作业i的实际执行时间的实际执行时间 T：衡量不同调度算法对同一个作业流的性能：衡量不同调度算法对同一个作业流的性能 W：同一调度算法对不同作业流的性能衡量：同一调度算法对不同作业流的性能衡量 作业调度作业调度 系统进行作业调度的决策因素系统进行作业调度的决策因

30、素u作业到达时间作业到达时间u预先为作业确定的优先级预先为作业确定的优先级系统可测定的其他因素：系统可测定的其他因素：u作业所需的作业所需的CPU时间时间Cu存储要求存储要求Mu打印输出的行数打印输出的行数Lu其他的资源要求其他的资源要求作业调度作业调度 常见的批处理作业调度算法常见的批处理作业调度算法1、先来先服务（、先来先服务（FCFS）2、最短作业优先法（、最短作业优先法（SJF）3、最高响应比优先法（、最高响应比优先法（HRN）4、定时轮转法、定时轮转法5、优先数法、优先数法6、事务驱动法、事务驱动法7、各种不同类型作业搭配调度算法、各种不同类型作业搭配调度算法作业调度作业调度 例例1

31、：将待处理作业分成如下队列：将待处理作业分成如下队列：队列队列1：计算量大的作业：计算量大的作业 队列队列2：I/O量大的作业量大的作业 队列队列3：计算量与：计算量与I/O量均衡的作业量均衡的作业调度时，在三个队列中各取一些作业调度时，在三个队列中各取一些作业在内存中的作业有的运用处理机在内存中的作业有的运用处理机 有的运用外部设备有的运用外部设备使得系统的各种资源能得到充分利用使得系统的各种资源能得到充分利用作业调度作业调度 例例2：将待处理作业分成如下三个队列：将待处理作业分成如下三个队列：队列队列1：长作业：长作业 队列队列2：中等长度作业：中等长度作业 队列队列3：短作业：短作业调度

32、时调度时取队列取队列1 作业，队列作业，队列2 作业，队列作业，队列3 作业作业长作业用户和短作业用户均比较满足长作业用户和短作业用户均比较满足作业调度作业调度 作业调度算法应用例子作业调度算法应用例子 假假设设在在单单道道批批处处理理环环境境下下有有四四个个作作业业，已知它们进入系统的时间、估计运行时间已知它们进入系统的时间、估计运行时间应应用用先先来来先先服服务务、最最短短作作业业优优先先和和最最高高响响应应比比优优先先作作业业调调度度算算法法，分分别别计计算算出出作作业业的的平平均均周周转转时时间间和和带带权权的的平平均均周周转转时时间间作业调度作业调度 先来先服务调度算法先来先服务调度

33、算法计算结果计算结果作业调度作业调度 最短作业优先作业算法最短作业优先作业算法计算结果计算结果作业调度作业调度 最高响应比优先作业算法最高响应比优先作业算法计算结果计算结果n响应比或称响应系数比响应比或称响应系数比R定义下：定义下：R=（W+T）/T=1+W/T作业调度作业调度 作业调度算法应用例子作业调度算法应用例子2在两道环境下有四个作业在两道环境下有四个作业已知它们进入系统的时间、估计运行时间已知它们进入系统的时间、估计运行时间系系统统接接受受短短作作业业优优先先作作业业调调度度算算法法，作作业业被调度运行后不再退出被调度运行后不再退出当当一一新新作作业业投投入入运运行行后后，可可依依据

34、据作作业业运运行行时间长短调整作业执行的次序时间长短调整作业执行的次序请请给给出出这这四四个个作作业业的的执执行行时时间间序序列列，并并计计算出平均周转时间及带权平均周转时间算出平均周转时间及带权平均周转时间作业调度作业调度两道批处理系统中两道批处理系统中最短作业优先作业算法计算结果最短作业优先作业算法计算结果作业调度作业调度两道批处理系统中两道批处理系统中最短作业优先作业算法计算结果最短作业优先作业算法计算结果四个作业的执行时间序列为：四个作业的执行时间序列为：JOB1：10：0010：05，10：4011：05JOB2：10：0510：25JOB3：10：2510：30JOB4：10：30

35、10：40作业调度作业调度两道批处理系统中两道批处理系统中最短作业优先作业算法分析过程最短作业优先作业算法分析过程10：00，JOB1进入，只有一作业，进入，只有一作业，JOB1被调入执被调入执行行10：05，JOB2到达，最多允许两作业同时进入到达，最多允许两作业同时进入 所以所以JOB2也被调入也被调入内存中有两作业，哪一个执行？题目规定当一新作业内存中有两作业，哪一个执行？题目规定当一新作业运行后，可按作业运行时间长短调整执行次序运行后，可按作业运行时间长短调整执行次序即基于优先数可抢占式调度策略即基于优先数可抢占式调度策略优先数是依据作业估计运行时间大小来确定的优先数是依据作业估计运行

36、时间大小来确定的由于由于JOB2运行时间（运行时间（20分）比分）比JOB1少少（到（到10：05，JOB1还需还需25分钟）分钟）所以所以JOB2运行，而运行，而JOB1等待等待作业调度作业调度两道批处理系统中两道批处理系统中最短作业优先作业算法分析过程最短作业优先作业算法分析过程10：10，JOB3到达输入井，内存已有两作业到达输入井，内存已有两作业 JOB3不能立刻进入内存；不能立刻进入内存；10：20，JOB4也不能进入内存也不能进入内存10：25，JOB2运行结束，退出，内存中剩下运行结束，退出，内存中剩下JOB1 输入井中有两作业输入井中有两作业JOB3和和JOB4，如何调度？，如

37、何调度？作业调度算法：最短作业优先作业调度算法：最短作业优先因此因此JOB3进入内存进入内存比较比较JOB1和和JOB3运行时间运行时间JOB3运行时间短，故运行时间短，故JOB3运行运行同样，同样，JOB3退出后，下一个是退出后，下一个是JOB4JOB4结束后，结束后，JOB1才能接着运行才能接着运行作业调度作业调度多道程序对平均周转时间的影响多道程序对平均周转时间的影响作业流在多道环境下运行作业流在多道环境下运行平均周转时间、带权平均周转时间平均周转时间、带权平均周转时间比单道环境下都有明显改善比单道环境下都有明显改善不是随意作业组合都能改善调度性能不是随意作业组合都能改善调度性能有时甚至

38、可能变坏有时甚至可能变坏作业调度作业调度例例：四四个个各各需需两两小小时时作作业业同同时时投投入入运运行行，I/O等等待时间均占待时间均占25%，即占，即占CPU时间各为时间各为1.5小时小时依据计算公式，依据计算公式，CPU的空转率为的空转率为0接接受受简简洁洁轮轮转转法法调调度度，每每小小时时各各作作业业分分别别占占用用25%的的CPU时时间间，算算得得该该作作业业组组合合的的平平均均周周转转时间约为时间约为6小时，而平均带权周转时间约为小时，而平均带权周转时间约为3但是，若以单道程序方式运行：但是，若以单道程序方式运行：平均周转时间平均周转时间T=（2+4+6+8）/4=5小时小时平均带

39、权周转时间平均带权周转时间W=（1+2+3+4）/4=2.5作业调度作业调度批处理作业的限制批处理作业的限制当当作作业业为为执执行行态态时时，作作业业调调度度程程序序为为其其建建立立一一作作业限制进程业限制进程,由该进程限制作业运行由该进程限制作业运行作作业业限限制制进进程程：主主要要负负责责限限制制作作业业的的运运行行，具具体体说说明明执执行行作作业业说说明明书书的的每每一一个个作作业业步步，并并创创建建子子进进程来完成相应步骤程来完成相应步骤一个作业步的处理：一个作业步的处理：（1）建立子进程）建立子进程（2）为为其其申申请资源请资源（3）访问该作业的）访问该作业的JCB（4）释释放放占占

40、有资源有资源（5）撤消子进程等）撤消子进程等作业限制程序只有一个作业限制程序只有一个 对应每一处于执行状态的作业有一作业限制进程对应每一处于执行状态的作业有一作业限制进程作业调度作业调度作业退出作业退出u把把输输出出结结果果送送到到输输出出设设备备上上（启启动动缓缓输出进程完成）输出进程完成）u回收各种资源回收各种资源作业调度作业调度操作系统是人机交互的接口操作系统是人机交互的接口 1、联机吩咐、联机吩咐2、Shell 程序吩咐程序吩咐3、脱机作业限制语言吩咐、脱机作业限制语言吩咐4、UNIX 操作系统的吩咐及分类操作系统的吩咐及分类作业调度作业调度作业管理和进程管理的类比说明作业管理和进程管

41、理的类比说明 作作业业调调度度又又称称为为高高级级处处理理机机管管理理或或宏宏处处理理机机管管理理。其其主主要要工工作作是是确确定定计计算算机机系系统统中中哪哪些些作作业业以以至至哪哪个个作作业业将将获获得得CPU的的服服务务工工作作；而而进进程程调调度度又又称称为为低低级级处处理理机机管管理理或或微微处处理理机机管管理理，其其主主要要工工作作是是确确定定计计算算机机系系统统中中哪哪些些作作业业的的进进程程将将获获得得CPU的服务工作的服务工作。作业调度作业调度作业调度与进程调度作业调度与进程调度作作业业能能否否占占用用处处理理器器？什什么么时时间间能能够够占占用用处处理理器？器？由进程调度来

42、确定由进程调度来确定进程的初始状态为就绪状态进程的初始状态为就绪状态进进程程调调度度选选择择当当前前可可占占用用 CPU处处理理进进程程，当当它它让出处理器时，进程调度就再选另一作业的进程让出处理器时，进程调度就再选另一作业的进程作作业业调调度度与与进进程程调调度度相相互互协协作作，实实现现作作业业的的并并行行习题习题 2.1 什么是作业什么是作业?作业步作业步?2.2 作业由哪几部分组成作业由哪几部分组成?各有什么功能各有什么功能?2.3 作作业业的的输输入入方方式式有有哪哪几几种种?各各有有何何特特点点?2.7 什什么么是是系系统统调调用用?系系统统调调用用与与一一般般用用户程序有什么区分户程序有什么区分?