软件技术基础作业管理.ppt

2.3 作业管理,作业的概念 作业调度 作业控制 （操作系统接口）,2.3.1 作业的概念,一个作业是指用户要求计算机处理的一件相对独立的工作任务。 用户的观点：在一次处理过程中，从输入程序和数据到输出结果的全过程。 系统的观点（针对作业进行资源分配）： 一个作业包括：程序集+数据集（称为作业体）和作业说明书（作业控制语言） 作业由若干顺序处理的作业步组成。 作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做的相对独立的一步工作。,作业控制块JCB( Job Control Block),作业名称 估计执行时间 优先数（用于调度） 作业说明书文件名 程序类型（需调用的系统程序） 资源要求：（静态，或中间可以随作业步变化效率不高；动态分配） 作业状态：提交、后备、运行、完成,在运行过程中，系统对作业进行管理的必要信息。,作业状态及转换,作业状态有：提交、后备、运行、完成 作业和进程一样，都是动态的概念,提交,后备,完成,就绪,执行,阻塞,作业调度,运行,2.3.2 作业调度,作业调度及步骤： 在后备作业中，选取一个或多个作业进入内存 接纳一个工作任务到系统中 为作业创建作业控制块JCB 为作业分配资源 内存 外设 创建进程,作业与进程,作业从用户提交，进入系统后，系统会根据需要为作业创建一个或多个进程，以完成工作任务 一个作业对应于一个或多个进程 作业是任务的宏观单元 进程是任务的微观单元 作业调度与进程调度 作业调度只保证被选中的作业具有获得CPU的资格。 CPU的真正分配是由进程调度完成的 宏观的调度与微观的调度 高级调度与低级调度,高级调度与低级调度,高级调度作业调度 对象：外存上后备队列中的作业 动作：调入内存、创建进程、分配资源、新进程进入就绪队列 低级调度进程调度 对象：就绪队列中的进程 动作：决定由哪个进程获得CPU,低级调度 进程并发执行,其它,作业成批进入,输入井,输出井,内存,CPU,高级调度,作业调度算法,算法的类型 FCFS 短作业优先 基于优先级 均衡调度 算法性能的评价指标 作业响应时间 周转时间、平均周转时间，带权周转时间，平均带权周转时间,2.3.3 作业控制,作业控制,用户,系统,通过作业控制接口，组织和控制作业在计算机上运行过程,系统接受、分析并执行用户的作业控制指令，为用户作业提供系统服务。,早期系统的作业控制靠用户事先向系统提供作业说明书，系统照“书”执行 分时系统向用户提供了一组控制命令，方便用户完成作业控制，特别是在作业进入系统以后；控制命令发展出Shell概念 进一步形成用户接口。用户可以通过用户接口以命令、图形界面、程序调用等方式获得系统服务（包括控制作业）,用户与操作系统的接口,脱机控制：整个作业的运行由系统控制，用户不能干预。,联机命令机制包括： 终端处理：接收用户通过键盘等输入设备送入的字符串、显示用户的输入到屏幕、提供屏幕编辑 命令解释shell：根据命令库，识别字符串为对应的命令 命令执行：根据命令，调用相应的处理程序,命令接口,命令接口的基本任务：解释命令，将命令传送到操作系统，接受系统的响应。 命令解释和处理程序是操作系统中重要的程序模块。 命令文件：提供了一种把一系列命令组装成文件的方法，然后用文件名作为命令名执行一系列命令。 命令行：一行可有一个或多个命令，每次一行。shell给出提示符时可输入，以回车键提交。如： ls a 列出当前目录文件列表； dir c: ； 命令格式：一个命令可有命令参数，结构为： （命令前缀）命令名（命令参数）（命令选项）,命令分类：内部命令和外部命令 内部命令：直接由shell本身完成，功能简单、使用频繁；如：DOS的copy命令。 外部命令：运行相应的可执行文件，在使用时加载。如：DOS的xcopy命令。 命令简化：利用参数替换可简化命令输入，例：通配符(?, *)用于匹配一组文件名 环境变量：应用进程地址空间中的特殊变量区。环境变量是传递命令参数的另一种途径。如： cd $HOME; 批处理命令：针对脱机用户操作和大量顺序操作功能而设计，用户通过作业控制语言向系统提出对作业控制的要求。,图形用户接口(GUI),在命令方式下，用户与操作系统的交互要求用户记忆命令格式。 在图形用户接口方式下，用户可利用鼠标对屏幕上的图标进行操作，完成与操作系统的交互，从而方便用户使用。 它的技术基础是高分辩显示器和鼠标。,1. 窗口系统的特点 2. 窗口系统的图形元素,1. 窗口系统的特点,利用图形元素表示功能：将各种图形元素显示在屏幕上，用户可以通过操纵图形元素（如菜单、图标）来执行相应的功能 同屏多窗口与并发进程相对应：屏幕上同时显示多个窗口；一个进程可以对应一个或多个窗口；窗口动态创建、改变、撤销 输入方式：鼠标指针点击（或其他定位设备）和键盘输入；通常是即时交互 一致的图形元素风格可方便用户学习和使用：如按钮、滚动条 优点：操作直观（不必记命令行参数），可与多个进程交互，便于进行多媒体处理简而言之：交互的并发性好、传递信息量大,2. 窗口系统的图形元素,窗口(window)：屏幕上的矩形区域 包括：标题条(title bar)、边框(border)、窗口角(corner)、系统菜单框(system menu box)、最大化/最小化按钮(maximize/minimize)、滚动条(scroll bar)等 状态：当前/非当前窗口(active/inactive) 接受输入，最大化/最小化/恢复原大小(restore)，窗口的前后遮盖，焦点(focus)接受键盘输入（而非鼠标） 桌面(desktop)和墙纸(wallpaper) 图标(icon)：一个小图象(如32x32或64x64 pixel)，通常供鼠标指针点击。通过不同的图标可以标识不同的对象。如：可执行程序、最小化的窗口、文件动画图标,鼠标指针(mouse pointer)：鼠标指针通常对应屏幕上的光标(cursor)。 光标在屏幕上只有一个，在不同屏幕位置（上下文）可以呈现不同形状，可以独立于鼠标来直接操纵光标。 鼠标点击：左键/右键/中键(left/right/middle button)，单击(click)/双击(double-click)，拖曳(drag)/拖放(drag-and-drop)； 按钮(button)：鼠标点击或按回车键/空格键时执行相应功能，如 menu button；提供单项或多项选择，如radiobutton和checkbutton；当前按钮及其切换。 菜单(menu)：临时窗口，菜单条(menu bar)、弹出式菜单、下拉式菜单（上下文相关菜单）。 对话框(dialog box)：临时窗口，显示提示信息(message)或填写用户设置。,窗口标题,控制菜单,菜单栏,最大最小关闭按钮,窗口边框,滚动条,窗口,图标,菜单,弹出式菜单,下拉式菜单,对话框,文本框,列表框,复选框,按钮,系统调用,系统调用是操作系统提供给软件开发人员的唯一接口，开发人员可利用它在程序中使用操作系统功能。 每个操作系统都提供几百种系统调用，包括：外存文件与目录的读写，各种I/O设备的使用，在程序中启动另一个程序，查询和统计系统资源使用情况等。 通过系统调用接口也可以使用系统命令。 C语言里的system( )函数可调用shell来完成命令 如 UNIX系统： system(“cp -r doc /tmp“),系统调用包括：,1) 进程控制：创建、中止、暂停等控制； 2) 进程通信：消息队列、共享存储区、socket等通信渠道的建立、使用和删除； 3) 存储管理：内存的申请和释放； 4) 设备管理：设备的读写和控制； 5) 文件管理：文件读写和文件控制； 6) 系统管理：设置和读取时间、读取用户和主机标识等；,系统调用的实现过程,实际上系统调用语句本身是硬件提供的（机器指令），但其所调用的功能是操作系统提供的。每种机器的机器指令集中都有一条系统调用指令。见图2.22,设置系统调用号和参数 调用号作为指令的一部分（如早期UNIX），或装入到特定寄存器里（如：DOS int 21h，AH=调用号。） 参数装入到特定寄存器里，或以寄存器指针指向参数表（内存区域）。 执行trap(int)指令：入口的一