《《操作系统原理教程(第二版)》-第6章 作业管理与系统接.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《操作系统原理教程(第二版)》-第6章 作业管理与系统接.ppt（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第6章 作业管理与系统接口6.1 作业管理概述6.2 批处理作业管理6.3 交互式作业管理6.4 系统接口本章结束！6.1 作业管理概述6.1.1 基本概念1 1作业作业 作业作业是用户在一次解题或一个事务处理过程中要求计算机系统是用户在一次解题或一个事务处理过程中要求计算机系统所做工作的集合。它包括用户程序、所需要的数据以及控制命令所做工作的集合。它包括用户程序、所需要的数据以及控制命令等。作业是由一系列有序的作业步组成的。等。作业是由一系列有序的作业步组成的。2 2作业步作业步 把计算机系统在完成一个作业的过程中所做的一项相对独立把计算机系统在完成一个作业的过程中所做的一项相对独立的工作称
2、为一个的工作称为一个作业步作业步。例如，我们每次使用计算机时都需要开机、进入相应的软件例如，我们每次使用计算机时都需要开机、进入相应的软件操作、关机等几个步骤，其中每一个步骤都可以看成一个作业步。操作、关机等几个步骤，其中每一个步骤都可以看成一个作业步。第6章 作业管理与系统接口6.1 作业管理概述6.1.2 作业状态 一个作业进入系统到运行结束，一般需要经历收容、运行、一个作业进入系统到运行结束，一般需要经历收容、运行、完成三个阶段，与之对应的作业状态是后备、运行和完成三种状完成三个阶段，与之对应的作业状态是后备、运行和完成三种状态。其状态转换如图态。其状态转换如图6-16-1所示。所示。1
3、 1后备状态后备状态后备状态后备状态 当一个作业通过输入设备送入计算机，并存入磁盘后，系统就当一个作业通过输入设备送入计算机，并存入磁盘后，系统就为作业建立一个作业控制块，把它插入到后备作业队列中等待被为作业建立一个作业控制块，把它插入到后备作业队列中等待被调度运行，这种状态称为调度运行，这种状态称为后备状态后备状态。从作业输入开始到放入后备作业队列的过程称为从作业输入开始到放入后备作业队列的过程称为收容阶段收容阶段，也，也称为称为作业注册作业注册。第6章 作业管理与系统接口6.1 作业管理概述6.1.2 作业状态2 2运行状态运行状态运行状态运行状态 当一个作业被调度程序选中，为其分配必要的
4、资源，建立一当一个作业被调度程序选中，为其分配必要的资源，建立一组相应进程的状态称为组相应进程的状态称为运行状态运行状态。处于运行状态的作业在系统中可以从事各种活动。当被处理处于运行状态的作业在系统中可以从事各种活动。当被处理器调度程序选中后，就占用处理器运行，也可以等待某种事件的器调度程序选中后，就占用处理器运行，也可以等待某种事件的发生，还可能等待进程调度程序为其分配处理器。发生，还可能等待进程调度程序为其分配处理器。运行状态的作业实际上就是进程运行状态的作业实际上就是进程，它有三种基本状态：就绪、，它有三种基本状态：就绪、执行、阻塞。这就是第执行、阻塞。这就是第2 2章介绍的内容。章介绍
5、的内容。第6章 作业管理与系统接口6.1 作业管理概述6.1.2 作业状态3 3完成状态完成状态完成状态完成状态 当作业正常运行结束或因发生错误而终止执行的状态称为当作业正常运行结束或因发生错误而终止执行的状态称为完完成状态成状态。此时，由系统将作业控制块从当前队列中删除，收回其占用此时，由系统将作业控制块从当前队列中删除，收回其占用的资源，将作业运行结果编入输出文件并调用有关设备进行输出。的资源，将作业运行结果编入输出文件并调用有关设备进行输出。在有在有SPOOLingSPOOLing系统的计算机系统中，作业将被插入到完成队列中，系统的计算机系统中，作业将被插入到完成队列中，将运行结果送入输
6、出井，再由将运行结果送入输出井，再由SPOOLingSPOOLing系统完成输出。系统完成输出。第6章 作业管理与系统接口6.1 作业管理概述6.1.3 作业控制方式 作业控制方式作业控制方式作业控制方式作业控制方式是指用户根据操作系统提供的手段来说明作业加是指用户根据操作系统提供的手段来说明作业加是指用户根据操作系统提供的手段来说明作业加是指用户根据操作系统提供的手段来说明作业加工步骤的方式。工步骤的方式。工步骤的方式。工步骤的方式。系统提供的手段有作业控制语言和作业控制命令，它们让用户系统提供的手段有作业控制语言和作业控制命令，它们让用户系统提供的手段有作业控制语言和作业控制命令，它们让用
7、户系统提供的手段有作业控制语言和作业控制命令，它们让用户来说明其作业需进行加工的步骤。来说明其作业需进行加工的步骤。来说明其作业需进行加工的步骤。来说明其作业需进行加工的步骤。作业控制方式有作业控制方式有作业控制方式有作业控制方式有批处理方式批处理方式批处理方式批处理方式和和和和交互方式交互方式交互方式交互方式两种。两种。两种。两种。第6章 作业管理与系统接口返回6.2 批处理作业管理6.2.1 基本原理 批处理作业管理方式是指用户把自己对作业执行的控制意图批处理作业管理方式是指用户把自己对作业执行的控制意图批处理作业管理方式是指用户把自己对作业执行的控制意图批处理作业管理方式是指用户把自己对
8、作业执行的控制意图用作业控制语言写成一份说明书，连同该作业的源程序和初始数用作业控制语言写成一份说明书，连同该作业的源程序和初始数用作业控制语言写成一份说明书，连同该作业的源程序和初始数用作业控制语言写成一份说明书，连同该作业的源程序和初始数据一起输入到计算机系统中，系统就可以按照说明书来控制作业据一起输入到计算机系统中，系统就可以按照说明书来控制作业据一起输入到计算机系统中，系统就可以按照说明书来控制作业据一起输入到计算机系统中，系统就可以按照说明书来控制作业的执行。的执行。的执行。的执行。按照这种方式执行的作业，不需要用户的干预，由系统自动按照这种方式执行的作业，不需要用户的干预，由系统自
9、动按照这种方式执行的作业，不需要用户的干预，由系统自动按照这种方式执行的作业，不需要用户的干预，由系统自动完成。这种方式也称为完成。这种方式也称为完成。这种方式也称为完成。这种方式也称为脱机控制方式脱机控制方式脱机控制方式脱机控制方式，或自动控制方式，它适合，或自动控制方式，它适合，或自动控制方式，它适合，或自动控制方式，它适合对作业的成批处理。采用这种处理方式的作业称为对作业的成批处理。采用这种处理方式的作业称为对作业的成批处理。采用这种处理方式的作业称为对作业的成批处理。采用这种处理方式的作业称为批处理作业批处理作业批处理作业批处理作业或或或或脱机作业脱机作业脱机作业脱机作业。第6章 作业
10、管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.2 作业控制语言1 1作业控制语言的概念作业控制语言的概念 作业控制语言作业控制语言作业控制语言作业控制语言是描述批处理作业控制执行的标准，是对用户作是描述批处理作业控制执行的标准，是对用户作是描述批处理作业控制执行的标准，是对用户作是描述批处理作业控制执行的标准，是对用户作业组织和管理的命令集合，是系统提供给用户用来描述其作业控业组织和管理的命令集合，是系统提供给用户用来描述其作业控业组织和管理的命令集合，是系统提供给用户用来描述其作业控业组织和管理的命令集合，是系统提供给用户用来描述其作业控制意图的工具。制意图的工具。制意图的工具。制意图的工具。
11、作业控制语言提供的作业控制语言提供的作业控制语言提供的作业控制语言提供的主要功能主要功能主要功能主要功能包括：作业的提交、作业的控制包括：作业的提交、作业的控制包括：作业的提交、作业的控制包括：作业的提交、作业的控制、作业步的执行、各种软硬件资源的使用，以及日期、时间、账、作业步的执行、各种软硬件资源的使用，以及日期、时间、账、作业步的执行、各种软硬件资源的使用，以及日期、时间、账、作业步的执行、各种软硬件资源的使用，以及日期、时间、账号的设置等。号的设置等。号的设置等。号的设置等。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.2 作业控制语言1 1作业控制语言的概念作业控制语言的概
12、念作业控制语言的概念作业控制语言的概念 作业控制说明书作业控制说明书作业控制说明书作业控制说明书是用户用于描述批处理作业处理过程控制意是用户用于描述批处理作业处理过程控制意是用户用于描述批处理作业处理过程控制意是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。用作业控制语言书写作业控制说明书，规定图的一种特殊程序。用作业控制语言书写作业控制说明书，规定图的一种特殊程序。用作业控制语言书写作业控制说明书，规定图的一种特殊程序。用作业控制语言书写作业控制说明书，规定操作系统如何控制作业的执行。操作系统如何控制作业的执行。操作系统如何控制作业的执行。操作系统如何控制作业的执行。作业控制说明书主
13、要包括作业控制说明书主要包括作业控制说明书主要包括作业控制说明书主要包括：作业基本描述、作业控制描述和：作业基本描述、作业控制描述和：作业基本描述、作业控制描述和：作业基本描述、作业控制描述和资源要求描述。资源要求描述。资源要求描述。资源要求描述。作业基本描述作业基本描述作业基本描述作业基本描述主要包括用户名、作业名、使用的主要包括用户名、作业名、使用的主要包括用户名、作业名、使用的主要包括用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的最大处理时间等；编程语言名、允许的最大处理时间等；编程语言名、允许的最大处理时间等；编程语言名、允许的最大处理时间等；作业控制描述作业控制描述作业控制描述作业控制描述
14、主要包括作主要包括作主要包括作主要包括作业在执行过程中的控制方式，如各作业步的操作顺序以及作业不业在执行过程中的控制方式，如各作业步的操作顺序以及作业不业在执行过程中的控制方式，如各作业步的操作顺序以及作业不业在执行过程中的控制方式，如各作业步的操作顺序以及作业不能正常执行的处理等；能正常执行的处理等；能正常执行的处理等；能正常执行的处理等；资源要求描述资源要求描述资源要求描述资源要求描述主要包括要求主存的大小、主要包括要求主存的大小、主要包括要求主存的大小、主要包括要求主存的大小、外设种类和台数、处理的优先权、所需处理时间、所需库函数或外设种类和台数、处理的优先权、所需处理时间、所需库函数或
15、外设种类和台数、处理的优先权、所需处理时间、所需库函数或外设种类和台数、处理的优先权、所需处理时间、所需库函数或实用程序等。实用程序等。实用程序等。实用程序等。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.2 作业控制语言2 2作业控制语言的组成作业控制语言的组成作业控制语言的组成作业控制语言的组成 作业控制语言由若干个控制语句组成。每个作业控制语言由若干个控制语句组成。每个作业控制语言由若干个控制语句组成。每个作业控制语言由若干个控制语句组成。每个语句语句语句语句一般由控制一般由控制一般由控制一般由控制关键字和控制参数组成。关键字和控制参数组成。关键字和控制参数组成。关键字和控制参
16、数组成。控制关键字控制关键字控制关键字控制关键字告诉系统做什么样的操作，告诉系统做什么样的操作，告诉系统做什么样的操作，告诉系统做什么样的操作，控制参数控制参数控制参数控制参数告诉系统操作的具体内容或对象。告诉系统操作的具体内容或对象。告诉系统操作的具体内容或对象。告诉系统操作的具体内容或对象。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.3 批处理作业的输入2 2作业控制语言的组成作业控制语言的组成作业控制语言的组成作业控制语言的组成 用户根据自己的解题要求组织文件，把每一个作业的源程序、用户根据自己的解题要求组织文件，把每一个作业的源程序、用户根据自己的解题要求组织文件，把每一个
17、作业的源程序、用户根据自己的解题要求组织文件，把每一个作业的源程序、数据和作业控制说明书都定义为文件，这些文件组织在一起称为数据和作业控制说明书都定义为文件，这些文件组织在一起称为数据和作业控制说明书都定义为文件，这些文件组织在一起称为数据和作业控制说明书都定义为文件，这些文件组织在一起称为作业信息，存储到外存上。作业信息，存储到外存上。作业信息，存储到外存上。作业信息，存储到外存上。操作员把若干个用户的作业信息收集到一起依次排列就形成操作员把若干个用户的作业信息收集到一起依次排列就形成操作员把若干个用户的作业信息收集到一起依次排列就形成操作员把若干个用户的作业信息收集到一起依次排列就形成了作
18、业流。在有了作业流。在有了作业流。在有了作业流。在有SPOOLingSPOOLing系统的计算机系统中，操作员只需要系统的计算机系统中，操作员只需要系统的计算机系统中，操作员只需要系统的计算机系统中，操作员只需要输入一条输入一条输入一条输入一条“预输入预输入预输入预输入”命令启动命令启动命令启动命令启动“输入进程输入进程输入进程输入进程”，就可以把作业流中，就可以把作业流中，就可以把作业流中，就可以把作业流中的作业信息存放到的作业信息存放到的作业信息存放到的作业信息存放到“输入井输入井输入井输入井”中等待处理。中等待处理。中等待处理。中等待处理。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理
19、6.2.4 批处理作业的调度1 1采用的数据结构采用的数据结构采用的数据结构采用的数据结构 为了实现批处理作业的调度，需要为每个作业设置一个作业为了实现批处理作业的调度，需要为每个作业设置一个作业为了实现批处理作业的调度，需要为每个作业设置一个作业为了实现批处理作业的调度，需要为每个作业设置一个作业控控控控制块制块制块制块（JCBJCB），用来记录作业的有关信息，如资源要求、资源使），用来记录作业的有关信息，如资源要求、资源使），用来记录作业的有关信息，如资源要求、资源使），用来记录作业的有关信息，如资源要求、资源使用情况、作业的控制方式、作业类型、作业优先权、作业名、作用情况、作业的控制方式
20、、作业类型、作业优先权、作业名、作用情况、作业的控制方式、作业类型、作业优先权、作业名、作用情况、作业的控制方式、作业类型、作业优先权、作业名、作业状态。业状态。业状态。业状态。作业控制块是作业存在的惟一标志。作业控制块是作业存在的惟一标志。作业控制块是作业存在的惟一标志。作业控制块是作业存在的惟一标志。当作业进入后备状态时，当作业进入后备状态时，当作业进入后备状态时，当作业进入后备状态时，系统为其建立系统为其建立系统为其建立系统为其建立JCBJCB，从而使该作业可以被作业调度程序感知；当，从而使该作业可以被作业调度程序感知；当，从而使该作业可以被作业调度程序感知；当，从而使该作业可以被作业调
21、度程序感知；当作业执行完后进入完成状态时，系统撤消其作业执行完后进入完成状态时，系统撤消其作业执行完后进入完成状态时，系统撤消其作业执行完后进入完成状态时，系统撤消其JCBJCB，释放有关资源，释放有关资源，释放有关资源，释放有关资源并撤消该作业。并撤消该作业。并撤消该作业。并撤消该作业。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度 作业调度与进程调度的关系作业调度与进程调度的关系作业调度与进程调度的关系作业调度与进程调度的关系如图如图如图如图6-26-2所示。所示。所示。所示。作业调度作业调度作业调度作业调度是从输入井中选择可以装入主存储器的作业，当作业是从输
22、入井中选择可以装入主存储器的作业，当作业是从输入井中选择可以装入主存储器的作业，当作业是从输入井中选择可以装入主存储器的作业，当作业被装入主存储器时，作业调度就为该作业创建了一个进程；若有被装入主存储器时，作业调度就为该作业创建了一个进程；若有被装入主存储器时，作业调度就为该作业创建了一个进程；若有被装入主存储器时，作业调度就为该作业创建了一个进程；若有多个作业装入主存储器时，就可以创建多个作业进程。这些进程多个作业装入主存储器时，就可以创建多个作业进程。这些进程多个作业装入主存储器时，就可以创建多个作业进程。这些进程多个作业装入主存储器时，就可以创建多个作业进程。这些进程的初始状态为就绪状态
23、。的初始状态为就绪状态。的初始状态为就绪状态。的初始状态为就绪状态。然后由然后由然后由然后由进程调度进程调度进程调度进程调度来选择可以占用处理器的进程。进程占有处来选择可以占用处理器的进程。进程占有处来选择可以占用处理器的进程。进程占有处来选择可以占用处理器的进程。进程占有处理器运行时，由于各种原因引起进程状态的变化而让出处理器，理器运行时，由于各种原因引起进程状态的变化而让出处理器，理器运行时，由于各种原因引起进程状态的变化而让出处理器，理器运行时，由于各种原因引起进程状态的变化而让出处理器，于是进程调度再选择一个进程去运行。于是进程调度再选择一个进程去运行。于是进程调度再选择一个进程去运行
24、。于是进程调度再选择一个进程去运行。所以，所以，所以，所以，作业调度与进程调度相互配合，可以实现多道作业的作业调度与进程调度相互配合，可以实现多道作业的作业调度与进程调度相互配合，可以实现多道作业的作业调度与进程调度相互配合，可以实现多道作业的同时执行。同时执行。同时执行。同时执行。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度2 2作业调度算法作业调度算法（1 1）选择作业调度算法应考虑的因素。）选择作业调度算法应考虑的因素。）选择作业调度算法应考虑的因素。）选择作业调度算法应考虑的因素。极大的流量。极大的流量。平衡资源的使用。平衡资源的使用。公平使用。公平使用
25、。（2 2）衡量调度算法优劣的方法。）衡量调度算法优劣的方法。平均周转时间短平均周转时间短 平均带权周转时间小平均带权周转时间小第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度（3 3）常用的作业调度算法。）常用的作业调度算法。先来先服务调度算法。先来先服务调度算法。按作业到达系统的先后次序进行的按作业到达系统的先后次序进行的调度。该算法优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不考虑调度。该算法优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不考虑作业运行时间的长短。这种算法容易实现，但是，效率比较低，作业运行时间的长短。这种算法容易实现，但是，效率比较低，而且没有考虑到紧迫作
26、业和短作业。而且没有考虑到紧迫作业和短作业。短作业优先调度算法。短作业优先调度算法。从作业的后备队列中挑选运行时间从作业的后备队列中挑选运行时间最短的作业作为下一个调度运行对象。这种算法容易实现，且效最短的作业作为下一个调度运行对象。这种算法容易实现，且效率较高，但是，未考虑长作业的利益。率较高，但是，未考虑长作业的利益。响应比高者优先调度算法。响应比高者优先调度算法。先来先服务调度算法有可能使先来先服务调度算法有可能使短作业等待较长的时间，短作业优先调度算法又没有充分考虑到短作业等待较长的时间，短作业优先调度算法又没有充分考虑到长作业。为了更有效地提高系统的利用率，可以采用响应比高者长作业。
27、为了更有效地提高系统的利用率，可以采用响应比高者优先调度算法。优先调度算法。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度（3 3）常用的作业调度算法。）常用的作业调度算法。优优先先权权调调度度算算法法。优优先先权权调调度度算算法法是是根根据据作作业业确确定定的的优优先先权权来选取作业，每次总是选取优先权最高的作业。来选取作业，每次总是选取优先权最高的作业。分分类类调调度度算算法法。分分类类调调度度算算法法是是根根据据系系统统运运行行情情况况和和作作业业属属性性将将作作业业分分类类，作作业业调调度度时时轮轮流流从从这这些些不不同同的的作作业业类类中中挑挑选选作作业
28、业，以期达到均衡使用各类资源，提高系统效率的目的。以期达到均衡使用各类资源，提高系统效率的目的。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度3 3作业调调度算法举例作业调调度算法举例【例例6-26-2】在一个单道批处理系统中，一组作业的提交时间和运行在一个单道批处理系统中，一组作业的提交时间和运行时间如下表所示，试计算以下三种作业调度算法的平均周转时间时间如下表所示，试计算以下三种作业调度算法的平均周转时间和平均带权周转时间：和平均带权周转时间：（1 1）先来先服务调度算法；）先来先服务调度算法；（2 2）短作业优先调度算法；）短作业优先调度算法；（3 3）响应
29、比高者优先调度算法。）响应比高者优先调度算法。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度3 3作业调调度算法举例作业调调度算法举例【解解】（1 1）先来先服务算法。作业的执行情况如下表所示：）先来先服务算法。作业的执行情况如下表所示：作业的执行顺序为：作业的执行顺序为：J1J1、J2J2、J3J3、J4J4。平均周转时间平均周转时间=(1.0+0.67+0.7+0.63)/4=0.75=(1.0+0.67+0.7+0.63)/4=0.75小时小时 平均带权周转时间平均带权周转时间=(1.0+1.34+3.5+6.3)/4=3.035=(1.0+1.34+3.5
30、+6.3)/4=3.035（2 2）短作业优先算法。作业的执行情况如下表所示：）短作业优先算法。作业的执行情况如下表所示：作业的执行顺序为：作业的执行顺序为：J1J1、J3J3、J4J4、J2J2。平均周转时间平均周转时间=(1.0+0.97+0.2+0.13)/4=0.575=(1.0+0.97+0.2+0.13)/4=0.575小时小时 平均带权周转时间平均带权周转时间=(1.0+1.94+1.0+1.3)/4=1.31=(1.0+1.94+1.0+1.3)/4=1.31第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度3 3作业调调度算法举例作业调调度算法举例【
31、解解】（3 3）响响应应比比高高者者优优先先算算法法。按按响响应应比比高高者者优优先先算算法法，作作业业的的执执行行情况如下表所示：情况如下表所示：作业的执行顺序为：作业的执行顺序为：J1J1、J2J2、J4J4、J3J3。平均周转时间平均周转时间=(1.0+0.67+0.8+0.43)/4=0.725=(1.0+0.67+0.8+0.43)/4=0.725小时小时 平均带权周转时间平均带权周转时间=(1.0+1.34+4+4.3)/4=2.66=(1.0+1.34+4+4.3)/4=2.66第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度3 3作业调调度算法举例作
32、业调调度算法举例【例例6-36-3】有有5 5个作业个作业A A、B B、C C、D D、E E，它们几乎同时到达，预计，它们几乎同时到达，预计它们的运行时间为它们的运行时间为1010、6 6、2 2、4 4、8 8（秒），其优先权分别为（秒），其优先权分别为3 3、5 5、2 2、1 1、4 4，这里，这里5 5为最高优先权。对于下列每一种调度算法，计算为最高优先权。对于下列每一种调度算法，计算其平均周转时间（作业切换开销可以不考虑）。其平均周转时间（作业切换开销可以不考虑）。（1 1）先来先服务（按）先来先服务（按A A、B B、C C、D D、E E的次序）调度算法；的次序）调度算法；（
33、2 2）优先权调度算法。）优先权调度算法。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度3 3作业调调度算法举例作业调调度算法举例【解解】（1 1）按按先先来来先先服服务务（按按A A、B B、C C、D D、E E）调调度度算算法法，各各作业在系统中的执行情况如下表所示：作业在系统中的执行情况如下表所示：作业的平均周转时间为：作业的平均周转时间为：T=(10+16+18+22+30)/5=19.2s T=(10+16+18+22+30)/5=19.2s（2 2）按优先权调度算法，各作业在系统中的执行情况如下表所示：）按优先权调度算法，各作业在系统中的执行情况如下
34、表所示：作业的平均周转时间为：作业的平均周转时间为：T=(6+14+24+26+30)/5=20.0s T=(6+14+24+26+30)/5=20.0s第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度3 3作业调调度算法举例作业调调度算法举例【例例6-46-4】系统采用不能移动已在主存中的作业的可变分区管理主系统采用不能移动已在主存中的作业的可变分区管理主存。现有用户可用空间存。现有用户可用空间100KB100KB，系统有，系统有4 4台打印机，有一批作业为：台打印机，有一批作业为：系统采用多道程序设计技术和资源的静态分配方法，忽略设备系统采用多道程序设计技术和资
35、源的静态分配方法，忽略设备工作时间和系统进行调度所花费的时间。请分别给出采用先来先工作时间和系统进行调度所花费的时间。请分别给出采用先来先服务算法、短作业优先调度算法运行时作业的调度顺序和平均周服务算法、短作业优先调度算法运行时作业的调度顺序和平均周转时间。转时间。第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.4 批处理作业的调度3 3作业调调度算法举例作业调调度算法举例【解解】（1 1）按先来先服务调度算法，各作业的执行过程如下图所示：）按先来先服务调度算法，各作业的执行过程如下图所示：5 5个作业的执行情况汇总如下表：个作业的执行情况汇总如下表：作业的调度顺序为：作业的调度顺序为
36、：J1J1、J2J2、J4J4、J5J5、J3J3 作业的平均周转时间：作业的平均周转时间：(25+35+70+40+50)/5=44(25+35+70+40+50)/5=44 分钟分钟 作业的平均带权周转时间：作业的平均带权周转时间：(1+1.17+7+2+3.33)/5=2.9(1+1.17+7+2+3.33)/5=2.9（2 2）按短作业优先调度算法，）按短作业优先调度算法，J3J3虽然是短作业，但是，所需主存空间不足，仍虽然是短作业，但是，所需主存空间不足，仍被推迟到最后。被推迟到最后。5 5个作业的执行情况汇总如下表：个作业的执行情况汇总如下表：作业的调度顺序为：作业的调度顺序为：J
37、1J1、J2J2、J5J5、J4J4、J3J3 作业的平均周转时间：作业的平均周转时间：(25+35+70+55+30)/5=43(25+35+70+55+30)/5=43 分钟分钟 作业的平均带权周转时间：作业的平均带权周转时间：(1+1.17+7+2.75+2)/5=2.784(1+1.17+7+2.75+2)/5=2.784第6章 作业管理与系统接口6.2 批处理作业管理6.2.5 批处理作业的控制 操作系统按照用户组织作业时在作业控制说明书中所规定的控操作系统按照用户组织作业时在作业控制说明书中所规定的控制要求去控制作业的执行。制要求去控制作业的执行。一个作业往往要分为若干个作业步执行
38、，一般是按照作业步的一个作业往往要分为若干个作业步执行，一般是按照作业步的顺序控制作业的执行。一个作业步执行结束后，就顺序选取下一顺序控制作业的执行。一个作业步执行结束后，就顺序选取下一个作业步继续执行，直到最后一个作业步完成。个作业步继续执行，直到最后一个作业步完成。当整个作业执行完成后，系统就收回作业所占用的资源，撤当整个作业执行完成后，系统就收回作业所占用的资源，撤消该作业，作业的执行结果在输出井中等待输出。消该作业，作业的执行结果在输出井中等待输出。其控制流程如图其控制流程如图6-36-3所示。所示。第6章 作业管理与系统接口返回6.3 交互式作业管理6.3.1 基本原理 交互式控制方
39、式交互式控制方式就是用户把自己对作业执行的控制意图用操就是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，系统根据接到的命令控制作业的执行。一条命令所要输入命令，系统根据接到的命令控制作业的执行。一条命令所要求的工作做完后，系统通知用户命令的执行情况，且允许用户再求的工作做完后，系统通知用户命令的执行情况，且允许用户再输入一条命令，以控制作业继续执行，直到作业执行结束。在作输入一条命令，以控制作业继续执行，直到作业执行结束。在作业执行过程中系统与用户不断地交换信息。业执行过程中系统与用户
40、不断地交换信息。特点：特点：需要用户的及时干预，这种方式也称为需要用户的及时干预，这种方式也称为联机控制方式联机控制方式，或手动控制方式，它适合对终端用户作业的处理。采用这种控制或手动控制方式，它适合对终端用户作业的处理。采用这种控制方式的作业称为方式的作业称为终端作业终端作业或或交互式作业交互式作业。第6章 作业管理与系统接口6.3 交互式作业管理6.3.2 交互式作业的控制 交互式作业的控制方式是交互式作业的控制方式是联机控制方式联机控制方式，通过屏幕、键盘、鼠，通过屏幕、键盘、鼠标等设备实现人机对话。标等设备实现人机对话。1 1命令控制命令控制 这种控制方式是通过用户使用系统提供的操作控
41、制命令实现这种控制方式是通过用户使用系统提供的操作控制命令实现的。不同的计算机系统提供给用户使用的控制命令是各不相同的，的。不同的计算机系统提供给用户使用的控制命令是各不相同的，但是，都有一个共同点，即每条命令必须含有请求但是，都有一个共同点，即每条命令必须含有请求“做什么做什么”的的“动词动词”和要求和要求“怎样做怎样做”的一些的一些“参数参数”，在有些命令中参数，在有些命令中参数可以省略。可以省略。操作控制命令大致可以分为：操作控制命令大致可以分为：“注册注册”和和“注销注销”命令、编命令、编辑命令、文件类命令、调试类命令。辑命令、文件类命令、调试类命令。第6章 作业管理与系统接口6.3
42、交互式作业管理6.3.2 交互式作业的控制2 2菜单控制菜单控制 菜单控制菜单控制是一种友好的用户操作界面，一般包括菜单的显示是一种友好的用户操作界面，一般包括菜单的显示部分、选择部分和执行部分。部分、选择部分和执行部分。其实现过程是：首先由程序显示自身能完成的各种功能的名其实现过程是：首先由程序显示自身能完成的各种功能的名称及其含义（显示部分），然后用户根据需要指出希望完成的功称及其含义（显示部分），然后用户根据需要指出希望完成的功能名（选择部分），程序再分析用户的输入并调用不同的功能模能名（选择部分），程序再分析用户的输入并调用不同的功能模块进行处理（执行部分）。这种方法类似饭店的点菜方式
43、，故称块进行处理（执行部分）。这种方法类似饭店的点菜方式，故称为菜单控制。为菜单控制。菜单控制方式可以直接进行选项操作，不需要记忆各种命令，菜单控制方式可以直接进行选项操作，不需要记忆各种命令，是一种是一种“友好的使用接口友好的使用接口”。第6章 作业管理与系统接口6.3 交互式作业管理6.3.2 交互式作业的控制3 3窗口控制窗口控制 窗口控制采用了图形化的操作界面，每一个程序的所有内容都窗口控制采用了图形化的操作界面，每一个程序的所有内容都放在一个矩形的区域内，这个矩形区域称为放在一个矩形的区域内，这个矩形区域称为“窗口窗口”，在窗口中，在窗口中用非常容易识别的各种图标直观地表示系统的各种
44、功能、应用程用非常容易识别的各种图标直观地表示系统的各种功能、应用程序和文件。用户可以通过鼠标、菜单和对话框来完成对应用程序序和文件。用户可以通过鼠标、菜单和对话框来完成对应用程序和文件的操作。和文件的操作。窗口的操作有打开窗口、移动窗口、切换窗口、改变窗口的大窗口的操作有打开窗口、移动窗口、切换窗口、改变窗口的大小、关闭窗口等。小、关闭窗口等。窗口系统为用户提供了丰富的、方便的、直接的操作接口。窗口系统为用户提供了丰富的、方便的、直接的操作接口。第6章 作业管理与系统接口6.3 交互式作业管理6.3.3 终端作业管理1 1终端连接终端连接 终端连接终端连接是指终端设备与计算机系统在线路上接通
45、。终端分是指终端设备与计算机系统在线路上接通。终端分为近程终端和远程终端。为近程终端和远程终端。近程终端近程终端通过系统加电直接连接到计算通过系统加电直接连接到计算机系统上。机系统上。远程终端远程终端通过租用专线或交换线连接到计算机系统上。通过租用专线或交换线连接到计算机系统上。2 2用户注册用户注册 用户注册用户注册是指对终端作业的作业调度。用户注册是在终端连是指对终端作业的作业调度。用户注册是在终端连接以后进行的，它向系统提出注册命令，系统核对口令正确后，接以后进行的，它向系统提出注册命令，系统核对口令正确后，再分配资源。再分配资源。第6章 作业管理与系统接口6.3 交互式作业管理6.3.
46、3 终端作业管理3 3作业控制作业控制 作业控制作业控制是指注册成功的用户通过系统提供的命令或会话语句是指注册成功的用户通过系统提供的命令或会话语句控制作业的执行。作业控制是在用户注册之后进行的，用户每输控制作业的执行。作业控制是在用户注册之后进行的，用户每输入一个控制命令或会话语句后，系统立即解释执行。入一个控制命令或会话语句后，系统立即解释执行。4 4用户退出用户退出 用户退出用户退出是指释放用户占用的资源退出系统。用户输入是指释放用户占用的资源退出系统。用户输入“注注销销”命令通知系统，系统要收回作业占用的所有资源。命令通知系统，系统要收回作业占用的所有资源。第6章 作业管理与系统接口返
47、回6.4 系统接口6.4.1 系统接口概述1 1主要任务主要任务 系统接口的系统接口的主要任务主要任务是方便用户使用操作系统。而操作系统是方便用户使用操作系统。而操作系统就是用户与计算机之间的接口，用户通过操作系统的帮助，可以就是用户与计算机之间的接口，用户通过操作系统的帮助，可以快速、有效、安全地使用计算机系统中的各类资源，来完成自己快速、有效、安全地使用计算机系统中的各类资源，来完成自己的任务。的任务。2 2主要功能主要功能 系统为用户提供了两种类型的接口。系统为用户提供了两种类型的接口。一是命令接口一是命令接口，是为用，是为用户提供的直接使用接口，用户利用这些命令可以组织和控制作业户提供
48、的直接使用接口，用户利用这些命令可以组织和控制作业的执行或管理计算机系统；的执行或管理计算机系统；二是程序接口二是程序接口，是为用户提供的间接，是为用户提供的间接使用接口，用户利用这个接口在设计程序时调用操作系统的相应使用接口，用户利用这个接口在设计程序时调用操作系统的相应功能。功能。第6章 作业管理与系统接口6.4 系统接口6.4.2 命令接口 根据对作业的控制方式不同，命令接口又分为联机命令接口和根据对作业的控制方式不同，命令接口又分为联机命令接口和脱机命令接口。脱机命令接口。1 1联机命令接口联机命令接口 联机命令接口联机命令接口又称为交互式命令接口。它由一组键盘操作命又称为交互式命令接
49、口。它由一组键盘操作命令组成。用户通过控制台或终端键入操作命令，向系统提出各种令组成。用户通过控制台或终端键入操作命令，向系统提出各种服务请求。用户每输入完一条命令，控制就转向命令解释程序，服务请求。用户每输入完一条命令，控制就转向命令解释程序，然后命令解释程序对键入的命令解释执行，完成指定的功能。最然后命令解释程序对键入的命令解释执行，完成指定的功能。最后，控制又返回到控制台或终端，此时用户可以键入下一条命令。后，控制又返回到控制台或终端，此时用户可以键入下一条命令。联机命令接口处理的是交互式作业联机命令接口处理的是交互式作业，它的控制方式有三种，它的控制方式有三种，即键盘命令、菜单控制和窗
50、口控制。这在前面已经介绍过，在此即键盘命令、菜单控制和窗口控制。这在前面已经介绍过，在此不再赘述。不再赘述。第6章 作业管理与系统接口6.4 系统接口6.4.2 命令接口2 2脱机命令接口脱机命令接口 脱机命令接口脱机命令接口也称为批处理命令接口。它由一组作业控制命也称为批处理命令接口。它由一组作业控制命令组成。脱机用户是指不直接干预作业运行的用户，他们应事先令组成。脱机用户是指不直接干预作业运行的用户，他们应事先用相应的作业控制命令写成一份作业操作说明书，连同作业一起用相应的作业控制命令写成一份作业操作说明书，连同作业一起交给系统。当系统调用到该作业时，由系统中的命令解释程序对交给系统。当系