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1、第第3章章 作业管理作业管理教师：郑丽琴教师：郑丽琴1 1高级教学高级教学操作系统的任务有两方面：用户能方便地使用计算机，以实现自己所需要的功能；在系统内部对用户进行控制并安排用户作业的运行。这就是作业管理的主要任务，它包括用户接口，资源管理、作业调度和用户管理等内容。2 2高级教学高级教学3.1用户接口概述用户接口概述为了使用户能够方便地使用操作系统，操作系统为了使用户能够方便地使用操作系统，操作系统为了使用户能够方便地使用操作系统，操作系统为了使用户能够方便地使用操作系统，操作系统又想用户提供了用户与操作系统接口，简称为用又想用户提供了用户与操作系统接口，简称为用又想用户提供了用户与操作系
2、统接口，简称为用又想用户提供了用户与操作系统接口，简称为用户接口。用户接口是操作系统提供给用户使用计户接口。用户接口是操作系统提供给用户使用计户接口。用户接口是操作系统提供给用户使用计户接口。用户接口是操作系统提供给用户使用计算机功能的手段，包括用户想要计算机完成而计算机功能的手段，包括用户想要计算机完成而计算机功能的手段，包括用户想要计算机完成而计算机功能的手段，包括用户想要计算机完成而计算机又能够实现的所有功能，如用户注册登录文算机又能够实现的所有功能，如用户注册登录文算机又能够实现的所有功能，如用户注册登录文算机又能够实现的所有功能，如用户注册登录文件处理等。件处理等。件处理等。件处理等
3、。操作系统的用户接口有多种形式，一种是通过命操作系统的用户接口有多种形式，一种是通过命操作系统的用户接口有多种形式，一种是通过命操作系统的用户接口有多种形式，一种是通过命令形式供用户使用，称为令形式供用户使用，称为令形式供用户使用，称为令形式供用户使用，称为命令接口命令接口命令接口命令接口，供给用户在，供给用户在，供给用户在，供给用户在终端上使用；另一种片那个是系统调用形式，提终端上使用；另一种片那个是系统调用形式，提终端上使用；另一种片那个是系统调用形式，提终端上使用；另一种片那个是系统调用形式，提供给用户在编程时使用，又称为供给用户在编程时使用，又称为供给用户在编程时使用，又称为供给用户在
4、编程时使用，又称为程序接口。还有程序接口。还有程序接口。还有程序接口。还有图形接口。图形接口。图形接口。图形接口。3 3高级教学高级教学3.2命令接口命令接口当今所有计算机的操作系统都向用户提供当今所有计算机的操作系统都向用户提供命令接口。命令接口分为联机命令接口和命令接口。命令接口分为联机命令接口和脱机命令接口两种。脱机命令接口两种。4 4高级教学高级教学3.2.1联机命令接口联机命令接口联机命令接口提供一组联机命令，以实现用户与联机命令接口提供一组联机命令，以实现用户与联机命令接口提供一组联机命令，以实现用户与联机命令接口提供一组联机命令，以实现用户与计算机之间的交互，即允许用户在终端上键
5、入命计算机之间的交互，即允许用户在终端上键入命计算机之间的交互，即允许用户在终端上键入命计算机之间的交互，即允许用户在终端上键入命令运行，以获得操作系统的服务，并控制自己程令运行，以获得操作系统的服务，并控制自己程令运行，以获得操作系统的服务，并控制自己程令运行，以获得操作系统的服务，并控制自己程序的运行。序的运行。序的运行。序的运行。用户在终端上键入命令时，操作系统的终端处理用户在终端上键入命令时，操作系统的终端处理用户在终端上键入命令时，操作系统的终端处理用户在终端上键入命令时，操作系统的终端处理程序接受该命令，并回显在终端屏幕上，每一条程序接受该命令，并回显在终端屏幕上，每一条程序接受该
6、命令，并回显在终端屏幕上，每一条程序接受该命令，并回显在终端屏幕上，每一条命令输入完毕，由命令解释程序进行分析，并转命令输入完毕，由命令解释程序进行分析，并转命令输入完毕，由命令解释程序进行分析，并转命令输入完毕，由命令解释程序进行分析，并转到相应命令的处理程序。即联机命令接口一般包到相应命令的处理程序。即联机命令接口一般包到相应命令的处理程序。即联机命令接口一般包到相应命令的处理程序。即联机命令接口一般包括：一组联机命令、终端处理程序和命令解释程括：一组联机命令、终端处理程序和命令解释程括：一组联机命令、终端处理程序和命令解释程括：一组联机命令、终端处理程序和命令解释程序。序。序。序。5 5
7、高级教学高级教学1.联机命令的类型联机命令的类型根据命令所完成的功能，可以把联机命令根据命令所完成的功能，可以把联机命令分为如下几类：系统访问类、磁盘操作类、分为如下几类：系统访问类、磁盘操作类、目录操作类、文件操作类、通信类和其他目录操作类、文件操作类、通信类和其他命令。命令。6 6高级教学高级教学系统访问类：即系统注册登录命令系统访问类：即系统注册登录命令系统访问类：即系统注册登录命令系统访问类：即系统注册登录命令loginlogin，是多用，是多用，是多用，是多用户系统必须有的命令。户系统必须有的命令。户系统必须有的命令。户系统必须有的命令。磁盘操作类：一般提供磁盘初始化、格式化命令、磁
8、盘操作类：一般提供磁盘初始化、格式化命令、磁盘操作类：一般提供磁盘初始化、格式化命令、磁盘操作类：一般提供磁盘初始化、格式化命令、磁盘复制、比较命令以及备份与恢复命令。磁盘复制、比较命令以及备份与恢复命令。磁盘复制、比较命令以及备份与恢复命令。磁盘复制、比较命令以及备份与恢复命令。目录操作类：如建立子目录、显示目录、删除目目录操作类：如建立子目录、显示目录、删除目目录操作类：如建立子目录、显示目录、删除目目录操作类：如建立子目录、显示目录、删除目录、改变目录、显示目录结构命令等。录、改变目录、显示目录结构命令等。录、改变目录、显示目录结构命令等。录、改变目录、显示目录结构命令等。文件操作类：显
9、示文本文件内容命令、复制文件、文件操作类：显示文本文件内容命令、复制文件、文件操作类：显示文本文件内容命令、复制文件、文件操作类：显示文本文件内容命令、复制文件、移动文件、删除文件、文件重命名命令等。移动文件、删除文件、文件重命名命令等。移动文件、删除文件、文件重命名命令等。移动文件、删除文件、文件重命名命令等。通信类：多用户操作系统一般都提供通信类命令，通信类：多用户操作系统一般都提供通信类命令，通信类：多用户操作系统一般都提供通信类命令，通信类：多用户操作系统一般都提供通信类命令，让人、不同用户之间可以进行通信。通信类命令让人、不同用户之间可以进行通信。通信类命令让人、不同用户之间可以进行
10、通信。通信类命令让人、不同用户之间可以进行通信。通信类命令至少包括一条发送命令和一条接收命令。至少包括一条发送命令和一条接收命令。至少包括一条发送命令和一条接收命令。至少包括一条发送命令和一条接收命令。其他命令：除了上述几类命令，操作系统一般还其他命令：除了上述几类命令，操作系统一般还其他命令：除了上述几类命令，操作系统一般还其他命令：除了上述几类命令，操作系统一般还要提供：设置和获取系统日期、时间命令、输入要提供：设置和获取系统日期、时间命令、输入要提供：设置和获取系统日期、时间命令、输入要提供：设置和获取系统日期、时间命令、输入输出重定向命令、管道连接命令、过两次命令和输出重定向命令、管道
11、连接命令、过两次命令和输出重定向命令、管道连接命令、过两次命令和输出重定向命令、管道连接命令、过两次命令和批命令等。批命令等。批命令等。批命令等。7 7高级教学高级教学2.键盘终端处理程序键盘终端处理程序键盘终端处理程序应具有以下功能：键盘终端处理程序应具有以下功能：键盘终端处理程序应具有以下功能：键盘终端处理程序应具有以下功能： 接收用户键入的字符：接收用户从终端输入的字符并接收用户键入的字符：接收用户从终端输入的字符并接收用户键入的字符：接收用户从终端输入的字符并接收用户键入的字符：接收用户从终端输入的字符并传给用户程序。传给用户程序。传给用户程序。传给用户程序。 字符缓冲：缓冲区用来暂存
12、用户从终端输入的字符。字符缓冲：缓冲区用来暂存用户从终端输入的字符。字符缓冲：缓冲区用来暂存用户从终端输入的字符。字符缓冲：缓冲区用来暂存用户从终端输入的字符。可以采用专用缓冲和公用缓冲方式之一可以采用专用缓冲和公用缓冲方式之一可以采用专用缓冲和公用缓冲方式之一可以采用专用缓冲和公用缓冲方式之一 专用缓冲：系统为每个终端设置一个专用缓冲区专用缓冲：系统为每个终端设置一个专用缓冲区专用缓冲：系统为每个终端设置一个专用缓冲区专用缓冲：系统为每个终端设置一个专用缓冲区 公用缓冲方式：设置一个由多个大小相等的缓冲区组成的公公用缓冲方式：设置一个由多个大小相等的缓冲区组成的公公用缓冲方式：设置一个由多个
13、大小相等的缓冲区组成的公公用缓冲方式：设置一个由多个大小相等的缓冲区组成的公用缓冲池，让所有终端共享。用缓冲池，让所有终端共享。用缓冲池，让所有终端共享。用缓冲池，让所有终端共享。 回送显示：回送显示：回送显示：回送显示： 屏幕编辑：屏幕编辑：屏幕编辑：屏幕编辑： 特殊字符处理：特殊字符处理：特殊字符处理：特殊字符处理：8 8高级教学高级教学3.命令解释程序命令解释程序命令解释程序是放在最高层的，以便用户命令解释程序是放在最高层的，以便用户交互使用。它的主要功能是对用户输入的交互使用。它的主要功能是对用户输入的命令进行解释，然后转到想要的处理程序命令进行解释，然后转到想要的处理程序去执行。去执
14、行。Dos的命令解释程序是的命令解释程序是command。Com，unix是是shell程序。程序。Ms-dos的命令解释程序的工作流程看书的命令解释程序的工作流程看书上上p79.9 9高级教学高级教学3.2.2脱机命令接口脱机命令接口脱机命令接口是操作系统命令接口的另一脱机命令接口是操作系统命令接口的另一种方式，是批处理操作必须使用的接口。种方式，是批处理操作必须使用的接口。早期批处理系统中提供的是作业控制语言早期批处理系统中提供的是作业控制语言jcb。操作系统还允许用户将若干条命令编制成操作系统还允许用户将若干条命令编制成一个命令文件，称为批处理文件，批处理一个命令文件，称为批处理文件，批
15、处理文件被当成一个命令处理，是真正的脱机文件被当成一个命令处理，是真正的脱机控制方式。控制方式。1010高级教学高级教学3.2.3 shell命令语言命令语言UnixUnix和和和和linuxlinux操作系统在核心之外，使用操作系统在核心之外，使用操作系统在核心之外，使用操作系统在核心之外，使用shellshell作作作作为最外层，作为用户使用操作系统的接口，也成为最外层，作为用户使用操作系统的接口，也成为最外层，作为用户使用操作系统的接口，也成为最外层，作为用户使用操作系统的接口，也成为外壳。为外壳。为外壳。为外壳。ShellShell既提供交互式命令（联机命令接既提供交互式命令（联机命令
16、接既提供交互式命令（联机命令接既提供交互式命令（联机命令接口），也是一种编程语言（脱机命令接口），可口），也是一种编程语言（脱机命令接口），可口），也是一种编程语言（脱机命令接口），可口），也是一种编程语言（脱机命令接口），可以利用以利用以利用以利用shellshell命令构成一个文件，称为命令构成一个文件，称为命令构成一个文件，称为命令构成一个文件，称为shellshell过程。过程。过程。过程。ShellShell也包括命令解释程序。当用户登录成功，也包括命令解释程序。当用户登录成功，也包括命令解释程序。当用户登录成功，也包括命令解释程序。当用户登录成功，既进入既进入既进入既进入shell
17、shell的命令界面后，用户可以通过直接的命令界面后，用户可以通过直接的命令界面后，用户可以通过直接的命令界面后，用户可以通过直接输入命令及命令参数来交互以实现不同的功能和输入命令及命令参数来交互以实现不同的功能和输入命令及命令参数来交互以实现不同的功能和输入命令及命令参数来交互以实现不同的功能和任务，也可以先编写任务，也可以先编写任务，也可以先编写任务，也可以先编写shellshell构成，再通过构成，再通过构成，再通过构成，再通过shellshell过过过过程投机控制任务的运行。程投机控制任务的运行。程投机控制任务的运行。程投机控制任务的运行。1111高级教学高级教学Linux的几大类的几
18、大类shell命令命令有关进程及进程管理有关进程及进程管理有关文件管理有关文件管理有关用户和用户管理有关用户和用户管理有关硬盘管理和文件压缩有关硬盘管理和文件压缩有关网络有关网络其他其他1212高级教学高级教学3.3 图形接口图形接口Windows操作系统的图形用户接口通过桌操作系统的图形用户接口通过桌面，图标、窗口、对话框等对象让用户来面，图标、窗口、对话框等对象让用户来使用操作系统的功能。使用操作系统的功能。1313高级教学高级教学3.1 桌面、窗口、图标和任务栏桌面、窗口、图标和任务栏桌面：桌面：windows操作系统的桌面供多任务操作系统的桌面供多任务共享，每个任务拥有一个自己的窗口来
19、显共享，每个任务拥有一个自己的窗口来显示其运行的情况，并可以通过窗口对任务示其运行的情况，并可以通过窗口对任务的运行进行控制。桌面上海可以防止一些的运行进行控制。桌面上海可以防止一些代表可以运行的任务的笑图像，称为图标，代表可以运行的任务的笑图像，称为图标，通过点击桌面上的图标可以方便用户更快通过点击桌面上的图标可以方便用户更快捷的启动任务运行，桌面下方显示一个长捷的启动任务运行，桌面下方显示一个长条叫任务栏。条叫任务栏。1414高级教学高级教学图标：是代表一个对象的小图像，实际上市最小图标：是代表一个对象的小图像，实际上市最小图标：是代表一个对象的小图像，实际上市最小图标：是代表一个对象的小
20、图像，实际上市最小化的窗口，双击可以打开图标达标的任务窗口。化的窗口，双击可以打开图标达标的任务窗口。化的窗口，双击可以打开图标达标的任务窗口。化的窗口，双击可以打开图标达标的任务窗口。任务栏和开始按钮：任务栏的目的是帮助用户快任务栏和开始按钮：任务栏的目的是帮助用户快任务栏和开始按钮：任务栏的目的是帮助用户快任务栏和开始按钮：任务栏的目的是帮助用户快速启动常用的任务，便于进行多任务之间的切换。速启动常用的任务，便于进行多任务之间的切换。速启动常用的任务，便于进行多任务之间的切换。速启动常用的任务，便于进行多任务之间的切换。窗口：是窗口：是窗口：是窗口：是windowswindows操作系统最
21、重要的对象，熟操作系统最重要的对象，熟操作系统最重要的对象，熟操作系统最重要的对象，熟悉是呀悉是呀悉是呀悉是呀windowswindows创作新人，必须首先熟悉窗口创作新人，必须首先熟悉窗口创作新人，必须首先熟悉窗口创作新人，必须首先熟悉窗口对象，了解窗口的组成元素及其使用方法。对象，了解窗口的组成元素及其使用方法。对象，了解窗口的组成元素及其使用方法。对象，了解窗口的组成元素及其使用方法。1515高级教学高级教学3.3.2 菜单控制方式菜单控制方式菜单控制方式将操作系统的功能进行划分，然后菜单控制方式将操作系统的功能进行划分，然后菜单控制方式将操作系统的功能进行划分，然后菜单控制方式将操作系
22、统的功能进行划分，然后在进行更小类型的划分，直到落实到每一个具体在进行更小类型的划分，直到落实到每一个具体在进行更小类型的划分，直到落实到每一个具体在进行更小类型的划分，直到落实到每一个具体的功能。的功能。的功能。的功能。菜单控制的好处是：由于菜单列表一目了然，直菜单控制的好处是：由于菜单列表一目了然，直菜单控制的好处是：由于菜单列表一目了然，直菜单控制的好处是：由于菜单列表一目了然，直观易懂，用户不在需要书记任何命令或者编程语观易懂，用户不在需要书记任何命令或者编程语观易懂，用户不在需要书记任何命令或者编程语观易懂，用户不在需要书记任何命令或者编程语言，只需要在菜单的提示下进行选择来实现相应
23、言，只需要在菜单的提示下进行选择来实现相应言，只需要在菜单的提示下进行选择来实现相应言，只需要在菜单的提示下进行选择来实现相应的功能，程序运行的中间及最终结果都是直接显的功能，程序运行的中间及最终结果都是直接显的功能，程序运行的中间及最终结果都是直接显的功能，程序运行的中间及最终结果都是直接显示在指定的输出界面上，由于菜单控制的直观特示在指定的输出界面上，由于菜单控制的直观特示在指定的输出界面上，由于菜单控制的直观特示在指定的输出界面上，由于菜单控制的直观特点，没有受过训练的用户都可以直接使用计算机，点，没有受过训练的用户都可以直接使用计算机，点，没有受过训练的用户都可以直接使用计算机，点，没
24、有受过训练的用户都可以直接使用计算机，为计算机的快速普及立下功劳。为计算机的快速普及立下功劳。为计算机的快速普及立下功劳。为计算机的快速普及立下功劳。1616高级教学高级教学3.4 系统调用系统调用除了上述提供给普通用户的命令接口和图除了上述提供给普通用户的命令接口和图形界面外，操作系统还向编程人员提供了形界面外，操作系统还向编程人员提供了一种能够完成系统底层操作的接口一种能够完成系统底层操作的接口程程序接口，程序接口通常由操作系统提供的序接口，程序接口通常由操作系统提供的各种类型的系统调用所组成，因此说系统各种类型的系统调用所组成，因此说系统调用提供了用户程序和操作系统之间的接调用提供了用户
25、程序和操作系统之间的接口，应用程序通过系统调用请求操作系统口，应用程序通过系统调用请求操作系统的服务，即程序接口是用户程序取得操作的服务，即程序接口是用户程序取得操作系统服务的唯一途径。系统服务的唯一途径。1717高级教学高级教学3.4.1 系统调用的基本概念系统调用的基本概念1.系统调用：系统调用：其实是对操作系统已经编制其实是对操作系统已经编制好的能实现与机器硬件部分相关的工作的好的能实现与机器硬件部分相关的工作的控制和管理程序的调用执行，这些程序是控制和管理程序的调用执行，这些程序是操作系统程序模块的一部分，是操作系统操作系统程序模块的一部分，是操作系统的子功能。为了安全起见，用户不能对
26、它的子功能。为了安全起见，用户不能对它们进行直接的调用，而是通过操作系统的们进行直接的调用，而是通过操作系统的特殊入口地址来达到调用这些程序的目的特殊入口地址来达到调用这些程序的目的的。的。1818高级教学高级教学系统调用与一般过程调用的区别：系统调用与一般过程调用的区别：系统调用与一般过程调用的区别：系统调用与一般过程调用的区别： 运行在不同的系统状态；运行在不同的系统状态；运行在不同的系统状态；运行在不同的系统状态；一般过程调用是用户程序调一般过程调用是用户程序调一般过程调用是用户程序调一般过程调用是用户程序调用用户程序或系统程序调用系统程序，因此调用前后用用户程序或系统程序调用系统程序，
27、因此调用前后用用户程序或系统程序调用系统程序，因此调用前后用用户程序或系统程序调用系统程序，因此调用前后均处于相同的运行态；系统调用是用户程序调用操作均处于相同的运行态；系统调用是用户程序调用操作均处于相同的运行态；系统调用是用户程序调用操作均处于相同的运行态；系统调用是用户程序调用操作系统程序，会使系统运行状态从用户态转换为系统态。系统程序，会使系统运行状态从用户态转换为系统态。系统程序，会使系统运行状态从用户态转换为系统态。系统程序，会使系统运行状态从用户态转换为系统态。系统调用返回时则会使系统运行状态从系统态转换为系统调用返回时则会使系统运行状态从系统态转换为系统调用返回时则会使系统运行
28、状态从系统态转换为系统调用返回时则会使系统运行状态从系统态转换为用户态。用户态。用户态。用户态。 通过软中断进入：通过软中断进入：通过软中断进入：通过软中断进入：一般通过软中断机制，先从用户状一般通过软中断机制，先从用户状一般通过软中断机制，先从用户状一般通过软中断机制，先从用户状态转换为系统态，再执行相应的系统调用子程序。态转换为系统态，再执行相应的系统调用子程序。态转换为系统态，再执行相应的系统调用子程序。态转换为系统态，再执行相应的系统调用子程序。 系统调用的返回与一般过程调用的返回页不同，嵌套系统调用的返回与一般过程调用的返回页不同，嵌套系统调用的返回与一般过程调用的返回页不同，嵌套系
29、统调用的返回与一般过程调用的返回页不同，嵌套调用的层数限制也不同。调用的层数限制也不同。调用的层数限制也不同。调用的层数限制也不同。1919高级教学高级教学3.4.2 系统调用的类型系统调用的类型进程控制类系统调用进程控制类系统调用文件操纵类系统调用文件操纵类系统调用通信管理通信管理系统维护系统维护2020高级教学高级教学3.4.3 系统调用的实现系统调用的实现不同操作系统其系统调用的实现方式也会不同，不同操作系统其系统调用的实现方式也会不同，不同操作系统其系统调用的实现方式也会不同，不同操作系统其系统调用的实现方式也会不同，但一般系统调用的执行会先设置系统调用号和参但一般系统调用的执行会先设
30、置系统调用号和参但一般系统调用的执行会先设置系统调用号和参但一般系统调用的执行会先设置系统调用号和参数，然后执行一条系统调用命令，如数，然后执行一条系统调用命令，如数，然后执行一条系统调用命令，如数，然后执行一条系统调用命令，如dosdos中执行中执行中执行中执行int 21 h int 21 h 软中断，转向相应的系统调用处理程序软中断，转向相应的系统调用处理程序软中断，转向相应的系统调用处理程序软中断，转向相应的系统调用处理程序执行。执行。执行。执行。操作系统中一般配置一张系统调用入口表，每个操作系统中一般配置一张系统调用入口表，每个操作系统中一般配置一张系统调用入口表，每个操作系统中一般
31、配置一张系统调用入口表，每个表项对于一条系统调用命令，包含该命令的参数、表项对于一条系统调用命令，包含该命令的参数、表项对于一条系统调用命令，包含该命令的参数、表项对于一条系统调用命令，包含该命令的参数、处理程序入口地址等，操作系统通过查找系统调处理程序入口地址等，操作系统通过查找系统调处理程序入口地址等，操作系统通过查找系统调处理程序入口地址等，操作系统通过查找系统调用入口表，可以很方便的事项系统调用的处理。用入口表，可以很方便的事项系统调用的处理。用入口表，可以很方便的事项系统调用的处理。用入口表，可以很方便的事项系统调用的处理。2121高级教学高级教学3.5 作业管理作业管理作业时用户交
32、给计算机运行的具有独立功作业时用户交给计算机运行的具有独立功能的任务。用户输入一条命令或运行一段能的任务。用户输入一条命令或运行一段程序都代表一个作业步。作业在系统中也程序都代表一个作业步。作业在系统中也是动态的，从作业场上到作业消失的整个是动态的，从作业场上到作业消失的整个过程中，作业变得状态跟着系统的运作而过程中，作业变得状态跟着系统的运作而发生变化。发生变化。2222高级教学高级教学3.5 作业管理作业管理作业管理的基本功能？作业管理的基本功能？作业调度？作业调度？作业调度？作业调度？系统要在多个作业中按一定的策略选取若于系统要在多个作业中按一定的策略选取若于系统要在多个作业中按一定的策
33、略选取若于系统要在多个作业中按一定的策略选取若于个作业个作业个作业个作业, ,为它们分配必要的资源为它们分配必要的资源为它们分配必要的资源为它们分配必要的资源, ,让它们能够同让它们能够同让它们能够同让它们能够同时执行时执行时执行时执行. .作业控制作业控制作业控制作业控制2323高级教学高级教学作业的状态及其转换作业的状态及其转换提交状态：用户向系统读入程序。提交状态：用户向系统读入程序。后备状态：用户将提交的作业送到后备状态：用户将提交的作业送到“输入输入井井”中存放，以备读入内存。中存放，以备读入内存。执行状态：用户作业调入内存，并在执行状态：用户作业调入内存，并在CPU上运行。上运行。
34、完成或停止状态：作业处理完毕，任务结完成或停止状态：作业处理完毕，任务结束。束。 2424高级教学高级教学作业的状态及其转换作业的状态及其转换数据数据进入状态进入状态退出状态退出状态后备状态后备状态运行状态运行状态进程进程 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2525高级教学高级教学作业的输入和输出作业的输入和输出批量作业的组成批量作业的组成?作业申请作业申请作业申请作业申请 作业情况作业情况作业情况作业情况 资源要求资源要求资源要求资源要求作业体
35、作业体作业体作业体2626高级教学高级教学作业的输入和输出作业的输入和输出 将作业程序、数据和作业说明书从输入设备（例将作业程序、数据和作业说明书从输入设备（例将作业程序、数据和作业说明书从输入设备（例将作业程序、数据和作业说明书从输入设备（例如键盘）输入到外存，并形成初始信息如键盘）输入到外存，并形成初始信息如键盘）输入到外存，并形成初始信息如键盘）输入到外存，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SPOOLingSPOOLing系统系统2727高级教学高级教学作业的调度作业的调度作业控制块JCB作业存在的唯一标志 作业标知作业标知 用户名称用
36、户名称 用户帐号用户帐号 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 开始处理时间开始处理时间 作业完成时间作业完成时间 作业退出时间作业退出时间 资源使用情况资源使用情况2828高级教学高级教学系统设计目标系统设计目标系统的处理能力系统的处理能力系统资源的利用率系统资源的利用率算法对所有作业的算法对所有作业的”公平合理公平合理”性性,亦即使亦即使所有用户感到满意所有用户感到满意.2929高级教学高级教学设计设计调度算法时应考虑的因素：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调度算
37、法应与系统设计目标保持一致注意系统资源均衡使用注意系统资源均衡使用平衡系统和用户的要求平衡系统和用户的要求3030高级教学高级教学常用的作业调度算法常用的作业调度算法先来先服务算法先来先服务算法最短作业优先算法最短作业优先算法响应比高者优先算法响应比高者优先算法响应时间：作业从提交第一个请求到产生第响应时间：作业从提交第一个请求到产生第响应时间：作业从提交第一个请求到产生第响应时间：作业从提交第一个请求到产生第一次响应所用的时间一次响应所用的时间一次响应所用的时间一次响应所用的时间 . .3131高级教学高级教学先来先服务算法先来先服务算法3232高级教学高级教学响应比响应比响应比响应比R =
38、 作业周转时间作业周转时间 / 作业处理时间作业处理时间 =（作业处理时间作业处理时间+作业等待时间）作业等待时间）/ 作作业处理时间业处理时间 = 1 +（作业等待时间（作业等待时间 / 作业处理时间）作业处理时间）3333高级教学高级教学调度算法性能的衡量调度算法性能的衡量作业平均周转时间作业平均周转时间假定某一作业进入假定某一作业进入“输入井输入井”的时间为的时间为SiSi， 它被选中执行，运行结束时的时间为它被选中执行，运行结束时的时间为EiEi周转时间周转时间为为Ti Ti Ei Ei Si Si则作业平均周转时间为：则作业平均周转时间为：n n为作业数为作业数3434高级教学高级教
39、学平均带权周转时间平均带权周转时间带权周转时间带权周转时间W：能够合理反映作业长短：能够合理反映作业长短差别的指标。差别的指标。W=T/R （R-实际运行时间）实际运行时间）平均带权周转时间：平均带权周转时间：3535高级教学高级教学作业调度算法应用例子作业调度算法应用例子3636高级教学高级教学先来先服务调度算法计算结果先来先服务调度算法计算结果3737高级教学高级教学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3838高级教学高级教学最高响应比优先作业算法计算结果最高响应比优先作业算法计算结果3939高级教学高级教学 对对于于下下列列三三个个作作业业，采采用用不不可可抢抢占占式
40、式调调度度方方式式，请请用用先先来来先先服服务务和和短短作作业业优优先先调调度度算算法法,分分别别计计算算它它们们的的平平均均周周转转时时间。间。作业号到达队列时间/h需运行时间/h10.0820.4431.014040高级教学高级教学 同同样样，对对以以上上这这三三个个作作业业，若若调调度度在在一一个个时时间间单单位位以以后后才才开开始始，再再采采用用短短作作业业优先调度算法，其平均周转时间又如何？优先调度算法，其平均周转时间又如何？ 4141高级教学高级教学解：解：(1) 先来先服务调度算法。先来先服务调度算法。 作业作业1的周转时间：的周转时间：80=8 h； 作业作业2的周转时间：的周
41、转时间：120.4=11.6 h； 作业作业3的周转时间：的周转时间：131.0=12 h； 所所以以作作业业平平均均周周转转时时间间 T=(8+11.6+12)/310.53 h4242高级教学高级教学(2) 短作业优先调度算法。短作业优先调度算法。作业作业1的周转时间：的周转时间：80=8 h；作业作业2的周转时间：的周转时间：91.0=8 h；作业作业3的周转时间：的周转时间：130.4=12.6 h；所以作业平均周转时间所以作业平均周转时间T=(8+8+12.6)/39.53 h4343高级教学高级教学 (3) 若若调调度度在在一一个个时时间间单单位位以以后后才才开开始，采用短作业优先
42、调度算法。始，采用短作业优先调度算法。 作业作业1的周转时间：的周转时间：140=14 h； 作业作业2的周转时间：的周转时间：60.4=5.6 h； 作业作业3的周转时间：的周转时间：21.0=1 h； 所以作业平均周转时间所以作业平均周转时间 T=(14+5.6+1)/36.87 h4444高级教学高级教学多道批处理系统调度算法多道批处理系统调度算法优先级调度算法优先级调度算法均衡调度算法均衡调度算法4545高级教学高级教学均衡调度算法均衡调度算法均衡调度算法均衡调度算法( (分类排队算法分类排队算法分类排队算法分类排队算法) )基本思想：基本思想：基本思想：基本思想：根据系统运行情况和作
43、业属性将作业分类根据系统运行情况和作业属性将作业分类根据系统运行情况和作业属性将作业分类根据系统运行情况和作业属性将作业分类轮流从不同的作业类中挑选作业轮流从不同的作业类中挑选作业轮流从不同的作业类中挑选作业轮流从不同的作业类中挑选作业目标：目标：目标：目标：力求均衡地利用各种系统资源，发挥资源使用效力求均衡地利用各种系统资源，发挥资源使用效力求均衡地利用各种系统资源，发挥资源使用效力求均衡地利用各种系统资源，发挥资源使用效率率率率力求使用户满意力求使用户满意力求使用户满意力求使用户满意4646高级教学高级教学均衡调度算法例均衡调度算法例均衡调度算法例均衡调度算法例1 1：将待处理作业分成如下
44、队列：将待处理作业分成如下队列：将待处理作业分成如下队列：将待处理作业分成如下队列： 队列队列队列队列1 1 1 1：计算量大的作业：计算量大的作业：计算量大的作业：计算量大的作业 队列队列队列队列2 2 2 2：I/OI/OI/OI/O量大的作业量大的作业量大的作业量大的作业 队列队列队列队列3 3 3 3：计算量与：计算量与：计算量与：计算量与I/OI/OI/OI/O量均衡的作业量均衡的作业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，在内存中调度时，在三个队列中各取一些作业，在内存中调度时，在三个队列中各取一些作业，在内存中调度时，在三个队列中各取一些作业，在内存中的作业有的
45、使用处理机，有的使用外部设备的作业有的使用处理机，有的使用外部设备的作业有的使用处理机，有的使用外部设备的作业有的使用处理机，有的使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4747高级教学高级教学均衡调度算法例均衡调度算法例均衡调度算法例均衡调度算法例2 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：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： 队列队列队列队列1 1 1 1：长作业：长作业：长作业：长作业 队列队列队列队列2 2 2 2：中等长度作业：中等长度作业：中等长度作业：中等长度作业 队列队列队列队列3 3 3 3：短作业：短作业：短作业：短作业调度时调度时调度时调度时取队列取队列取队列取队列1 1 1 1一道作业，队列一道作业，队列一道作业，队列一道作业，队列2 2 2 2一道作业，队列一道作业，队列一道作业，队列一道作业，队列3 3 3 3一一一一道作业道作业道作业道作业长作业用户和短作业用户均比较满意长作业用户和短作业用户均比较满意长作业用户和短作业用户均比较满意长作业用户和短作业用户均比较满意4848高级教学高级教学4949高级教学高级教学5050高级教学高级教学5151高级教学高级教学5252高级教学高级教学
