现场管理_用户接口和作业管理课件

第2章用户接口和作业管理 概述 作业的基本概念概念 作业通常是指用户在一次计算过程中或者一次事物处理过程中要求计算机系统所作的工作的集合 任何一个作业都要经过若干加工步骤才能得到结果 作业的每一个加工步骤称为一个作业步 一次有一批作业进入系统 并在操作系统控制下 一个接一个地进行处理 称之为作业流 作业的两种基本类型 批处理作业 交互式作业用户接口 命令接口 程序接口 图形接口 命令接口 联机命令接口命令的格式和分类 一般格式为 命令名参数 参数 参数 操作控制命令类型有 系统访问命令 文件 目录管理命令 编辑修改命令 编译 连接和执行命令 询问命令 操作员专用命令 命令的接收和解释执行交互式系统主要包括 一组联机命令 终端处理程序 命令解释程序 命令接口 终端处理程序配置在终端上的终端处理程序主要用于实现人机交互 具有以下功能 接收用户从终端上输入的字符 字符缓冲管理 回送显示 屏幕编辑 特殊字符处理命令解释程序 主要功能 对用户输入的命令进行解释 并转入相应的命令处理程序去执行 对命令的处理方法 由命令解释程序直接处理或由子进程代为处理 命令接口 脱机命令接口作业控制语言是对用户作业的进行组织和管理的各种控制命令的集合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图的一种特殊程序作业控制说明书主要包括内容作业的基本描述 作业控制描述和资源要求描述作业的组成程序 数据和作业控制说明书 系统调用 系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口 编程人员利用系统调用 在源程序一级动态请求和释放系统资源 调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等 因此 系统调用像一个黑箱子那样 对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能 事实上 命令控制界面也是在系统调用的基础上开发而成的 系统调用是由操作系统中的一段程序来完成特定功能的 属于一种特殊的过程调用 有的计算机系统中 把它称为广义指令 调用的方式 采用访管方式来实现 通过产生一个访管中断 使处理机由目态 用户态 转为管态 系统态 当中央处理器处于目态时不允许执行特权指令 而处于管态时可执行这些包括特权指令在内的一切机器指令 系统调用分类 系统调用大致可分为如下几类 1 设备管理 该类系统调用被用来请求和释放有关设备 以及启动设备操作等 2 文件管理 对文件的读 写 创建和删除等 3 进程控制 进程是一个在功能上独立的程序的一次执行过程 进程控制的有关系统调用包括进程创建 进程执行 进程撤消 执行等待和执行优先级控制等 4 进程通信 该类系统调用被用在进程之间传递消息或信号 5 存储管理 包括调查作业占据内存区的大小 获取作业占据内存区的始址等 6 线程管理 包括线程的创建 调度 执行 撤销等 不同的系统提供有不同的系统调用 一般 每个系统为用户提供几十到几百条系统调用 系统调用 为了提供系统调用功能 操作系统内必须有事先编制好的实现这些功能的子程序或过程 显然 这些程序或过程是操作系统程序模块的一部分 且不能直接被用户程序调用 而且 为了保证操作系统程序不被用户程序破坏 一般操作系统都不允许用户程序访问操作系统的系统程序和数据 那么 编程人员给定了系统调用名和参数之后是怎样得到系统服务的呢 这需要有一个类似于硬件中断处理的中断处理机构 当用户使用系统调用时 产生一条相应的指令 处理机在执行到该指令时发生相应的中断 并发出有关信号给该处理机构 该处理机构在收到了处理机发来的信号后 启动相关的处理程序去完成该系统调用所要求的功能 系统调用 在系统中为控制系统调用服务的机构称为陷阱 trap 处理机构 与此相对应 把由于系统调用引起处理机中断的指令称为陷阱指令 或称访管指令 在操作系统中 每个系统调用都对应一个事先给定的功能号 例如0 1 2 3等 在陷阱指令中必须包括对应系统调用的功能号 而且 在有些陷阱指令中 还带有传递给陷阱处理机构和内部处理程序的有关参数 为了实现系统调用 系统设计人员还必须为实现各种系统调用功能的子程序编造入口地址表 每个入口地址都与相应的系统子程序名对应起来 然后 由陷阱处理程序把陷阱指令中所包含的功能号与该入口地址表中的有关项对应起来 从而由系统调用功能号驱动有关系统子程序执行 系统调用 由于在系统调用处理结束之后 用户程序还需利用系统调用的返回结果继续执行 因此 在进入系统调用处理之前 陷阱处理机构还需保存处理机现场 再者 在系统调用处理结束之后 陷阱处理机构还要恢复处理机现场 在操作系统中 处理机的现场一般被保护在特定的内存区或寄存器中 系统调用的处理过程 参数传递问题 不同的系统调用需要传递给系统子程序以不同的参数 而且 系统调用的执行结果也要以参数形式返回给用户程序 那么 怎样实现用户程序和系统程序之间的参数传递呢 几种常用的实现方法 一种是由陷阱指令自带参数 一般来说 一条陷阱指令的长度总是有限的 而且 该指令还要携带一个系统调用的功能号 从而 陷阱指令只能自带极有限的几个参数进入系统内部 另一种办法是通过使用有关通用寄存器来传递参数 显然 这些寄存器应是系统程序和用户程序都能访问的 不过 由于寄存器长度也是较短的 从而无法传递较多的参数 因此 在系统调用较多的系统中 大多在内存中开辟专用堆栈区来传递参数 系统调用 另外 在系统发生访管中断或陷阱中断时 为了不让用户程序不直接访问系统程序 反映处理机硬件状态的处理机状态字PSW中的相应位要从用户执行模式转换为系统执行模式 这一转换在发生访管中断时由硬件自动实现 一般把处理机在用户程序中执行称为用户态 而把处理机在系统程序中执行称为系统态 系统调用与一般过程调用的区别 通过软中断进入一般的过程调用可直接由调用过程转向被调用过程 系统调用通常都是通过软中断机制转向相应的命令处理程序运行在不同的处理器状态一般的过程调用 其调用程序和被调用程序都运行在相同的处理器状态 系统调用调用程序运行在目态 而被调用程序则运行在管态处理器状态的转换一般的过程调用不涉及系统状态的转换 系统调用需要系统状态转换 返回问题一般的过程调用在被调用过程执行完后 将返回到调用过程继续执行 系统调用不一定返回原调用过程嵌套调用像一般过程一样 系统调用也允许嵌套调用 但对嵌套调用的深度都有一定的限制 系统调用的执行过程 设置系统调用号和参数系统调用命令的一般性处理系统调用命令处理程序做具体的处理 Linux系统调用 Linux系统调用的组成 核心函数 部分提供实现系统调用功能的共享代码 作为操作系统的核心程序驻留在内存中 接口函数 部分提供给应用程序API接口 它把系统调用号 入口参数地址传送给相应的核心函数 linux系统调用 从功能上分 设备管理的系统调用 文件系统操作的系统调用 进程控制的系统调用 存储管理系统调用 管理用的系统调用 通信的系统调用 Windows系统调用 应用程序接口API applicationprogramminginterface API函数调用分类 窗口类函数图形设备接口 GDI 类系统服务类国际特性类网络服务类 现代操作系统的命令控制界面发展方向 朝着多媒体的拟人化方向发展 即一般用户的输入输出界面都在朝着人类自身的交流方式逼近 Linux命令控制界面 Linux最大特点 源代码的免费和开放 而且为普通用户与程序员提供通用的标准接口与界面 Linux的命令控制都是用图形化的窗口系统以及Shell程序进行的 Linux的图形化窗口系统是XWindow Linux命令 系统维护及管理命令 例如 date setenv等 文件操作及管理命令 例 ls find等 进程管理命令 例 kill at等 磁盘及设备管理命令 例 df du mount等 用户管理命令 例 adduser userdel等 文档操作命令 例 csplit sort等 网络通信命令 例 netstat ifconfig等 程序开发命令 例 cc link等 XWindow管理命令 例 startx XE86Setup等 LinuxShell LinuxShell是一种交互型命令解释程序 也是一种命令级程序设计语言解释系统 它允许用户编制带形式参数的批命令文件 称作Shell脚本或Shell程序 一个Shell程序由以下6部分组成 1 命令或其他Shell程序 2 位置参数 3 变量及特殊字符 4 表达式比较 5 控制流语句 例 while case等 6 函数 LinuxShell可定制性强 支持命令广 具有良好的作业控制能力 编写的Shell命令又可通过脚本的形式被重新组合使用 完成对用户的计算环境定制等功能十分方便 Windows的命令控制界面 Windows的命令控制界面可以分为两大部分 即命令解释部分 相当于linux的Shell 和窗口交互部分 操作命令 1 系统信息命令 例 Time Date Mem Driverquery和SystemInfo等 2 系统操作命令 例 Shutdown Runas和Taskkill等 3 文件系统命令 例 Copy Del和Mkdir等 4 网络通信命令 例 Ping Netstat和Route等 Windows的命令控制界面 Mem 当前内存使用情况 Driverquery 显示所有已安装的设备驱动程序及其属性的列表 winver 检查Windows版wmimgmt msc 打开windows管理体系结构 WMI wupdmgr windows更新程序wscr pt windows脚本宿主设置write 写字板winmsd 系统信息wiaacmgr 扫描仪和照相机向导winchat XP自带局域网聊天 Windows的命令控制界面 Msconfig exe 系统配置实用mplayer2 简易widnowsmediaplayermspaint 画图板mstsc 远程桌面连接magnify 放大镜实用程序mmc 打开控制台mobsync 同步命令 Windows的命令控制界面 dxdiag 检查DirectX信息drwtsn32 系统医生devmgmt msc 设备管理器dfrg msc 磁盘碎片整理程序diskmgmt msc 磁盘管理实用程序dcomcnfg 打开系统组件服务ddeshare 打开DDE共享设置dvdplay DVD播放器 Windows的命令控制界面 netstopmessenger 停止信使服务netstartmessenger 开始信使服务notepad 打开记事本nslookup 网络管理的工具向导ntbackup 系统备份和还原narrator 屏幕 讲述人 ntmsmgr msc 移动存储管理器ntmsoprq msc 移动存储管理员操作请求netstat an TC 命令检查接口 Windows的命令控制界面 syncapp 创建一个公文包sysedit 系统配置编辑器sigverif 文件签名验证程序sndrec32 录音机shrpubw 创建共享文件夹secpol msc 本地安全策略syskey 系统加密 一旦加密就不能解开 保护windowsxp系统的双重密码services msc 本地服务设置Sndvol32 音量控制程序sfc exe 系统文件检查器sfc scannow windows文件保护 Windows的命令控制界面 tsshutdn 60秒倒计时关机命令tourstart xp简介 安装完成后出现的漫游xp程序 taskmgr 任务管理器eventvwr 事件查看器eudcedit 造字程序explorer 打开资源管理器packager 对象包装程序perfmon msc 计算机性能监测程序progman 程序管理器 Windows的命令控制界面 regedit exe 注册表rsop msc 组策略结果集regedt32 注册表编辑器rononce p 15秒关机regsvr32 u dll 停止dll文件运行regsvr32 uzipfldr dll 取消ZIP支持cmd exe CMD命令提示符chkdsk exe Chkdsk磁盘检查certmgr msc 证书管理实用程序calc 启动计算器charmap 启动字符映射表cliconfg SQLSERVER客户端网络实用程序Clipbrd 剪贴板查看器conf 启动netmeetingcompmgmt msc 计算机管理cleanmgr 垃圾整理ciadv msc 索引服务程序 Windows的命令控制界面 osk 打开屏幕键盘odbcad32 ODBC数据源管理器oobe msoobe a 检查XP是否激活lusrmgr msc 本机用户和组logoff 注销命令iexpress 木马捆绑工具 系统自带Nslookup IP地址侦测器fsmgmt msc 共享文件夹管理器utilman 辅助工具管理器gpedit msc 组策略 echo 打开回显或关闭请求回显功能 或显示消息 如果没有任何参数 echo命令将显示当前回显设置 命令使用的两种方式 直接在命令行中输入命令例 systeminfo mem使用批处理批处理文件是无格式的文本文件 它包含一条或多条命令 其文件的扩展名为 bat或 cmd 注意 批处理文件之间是可以相互调用和传递参数的 这样 用户就可以将单元功能模块连接起完成更为复杂的功能 避免了用户手工进行功能模块命令的输入 垃圾清除 echooffdel f s q systemdrive tmpdel f s q systemdrive mpdel f s q systemdrive logdel f s q systemdrive giddel f s q systemdrive chkdel f s q systemdrive olddel f s q windir bakdel f q systemdrive recycled del f q windir prefetch rd s q windir temp md windir temprd s q temp md temp del f q userprofile cookies del f q userprofile recent rd s q userprofile LocalSettings TemporaryInternetFiles cls echo清除系统垃圾完成 echo pause 作业的定义 作业的概念作业 是用户提交给计算机进行加工的一个任务 由用户程序 数据和作业说明书三部分组成 作业步 通常一个作业又可分为若干个顺序处理的步骤 从系统角度看 作业的组织形式 作业 作业由程序 数据和作业说明书组成 程序和数据完成用户所要求的业务处理工作 作业说明书则体现用户的控制意图 作业 作业步 进程 作业 作业步 进程的关系 返回 作业的基本类型 根据调度和控制的需要进行分类从调度的角度 可分为 计算型作业 指任务中包含大量的计算 而其I O较少的作业 如通常的科学计算 I O型作业 要求少量的计算而需大量I O的作业 如通常的事务处理 作业的基本类型 从控制的角度 可分为 脱机作业 批量型作业 在整个作业的运行过程中 只需根据作业说明书中的说明对作业进行控制 脱机作业通常是在批处理操作环境下运行 故也称为批量型作业 联机作业 终端型作业 通常是用键盘命令直接控制作业的运行 联机作业通常在分时操作环境下运行 故也称为终端型作业 作业的状态及其转换 作业从提交给系统直到它完成后离开系统前的整个活动过程 可分为提交状态后备状态运行状态完成状态 作业的建立 一个作业的建立包括两个子过程 作业的输入 作业控制块的建立 作业的输入方式 联机输入方式脱机输入方式直接耦合方式网络输入方式SPOOLING系统 SimultaneousPeripheralOperationOn Line 作业的输入方式 联机输入方式外围设备直接和主机相连 脱机输入方式 预输入方式 利用低档个人计算机作为外围处理机进行处理 脱机输入解决了快速输入输出的问题 提高了资源利用率 但是要以牺牲低档机为代价 还需要用户干预 直接耦合方式慢速的输入输出过程由外围低档机管理公用存储器中的大量数据的高速读写由主机完成网络输入方式用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作执行 构成了网络输入方式 SPOOLING系统 假脱机操作 SimultaneousPeripheralOperationOnLine它使用直接存取的大容量磁盘作为缓冲 将一个可共享的磁盘空间改造成若干个输入设备和输出设备 并使得I O设备和CPU并行操作 在联机情况下实现的同时外围操作 SPOOLING系统的组成输入井和输出井输入缓冲区和输出缓冲区输入进程和输出进程 输入管理模块 输出管理模块 SPOOLING系统输入过程 系统的输入程序包含两个独立的过程 一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区 另一个过程是写过程 负责把缓冲区中的信息送到外存输入井中 在系统输入模块收到作业输入请求后 输入管理模块中的读过程负责将信息从输入装置读入缓冲区 当缓冲区满时 由写过程将信息从缓冲区写到外存的输入井中 SPOOLING系统的工作原理当用户提交一批作业后 操作员键入 预输入命令 启动预输入程序工作 预输入程序启动输入机读出作业信息 并把它们存放到输入井中 当主存储器可以装入作业时就从输入井中选择若干作业装入主存储器 被装入主存储器中的作业在执行中可请求井管理程序从输出井读需处理的信息或把处理结果写到输出井中 缓输出程序利用处理器空闲时间把作业执行结果在打印机上输出 SPOOLING系统的特点提高了I O速度将独占设备改造为共享设备实现了虚拟设备功能 作业控制块的建立 作业由三部分组成 程序数据作业说明书 体现用户的控制意图 在系统把作业信息输入到外存输入井之后 还需要根据作业说明书中的说明及其它信息建立作业控制表 JCB 只有在获得JCB表项和足够的输入井空间之后 一个作业才可能创建成功 JCB的内容 JCB包含了系统对作业进行管理所必须的信息 有作业名 作业的估计运行时间 优先数 作业的建立时间 内存要求 外设要求 作业状态等等 JCB是作业存在的唯一标志 完成用户要求的业务处理工作 作业说明书的主要内容 什么是调度 调度 是指在一个队列中 按照某种方法 算法 选择一个合适的个体的过程 调度的关键是需要某种方法或算法 好的调度算法有利于选择到合适的个体 如何判断 设计一个好的调度算法呢 调度实例 调度目标 公平性 防止进程长期不能获得调度而饥饿 处理机利用率 尽量提高处理机的利用率 提高系统吞吐量 尽量减少进程的响应时间 调度原则 满足用户的要求 响应时间 周转时间 截止时间 满足系统的需求 系统吞吐量 处理机利用率 各类资源的平衡使用 公平性及优先级 面向用户的原则 响应时间 响应时间是指从用户通过键盘提交一个请求开始 直到系统首次产生响应为止的时间 输入的请求传送到处理机的时间 处理机对请求信息进行处理的时间 将响应结果发送到输出终端的时间 响应时间调度算法则应考虑尽可能使绝大多数用户的请求能在响应时间内完成 常用于评价分时系统的性能 面向用户的原则 周转时间 周转时间 指从作业提交给系统开始 到作业完成为止的这段时间间隔 作业在外存排队等待调度的时间 进程在就绪队列中等待调度的时间 进程被处理机执行的时间 等待I O操作完成的时间 周转时间 常用于评价批处理系统的性能 面向用户的原则 周转时间 影响周转时间的调度 作业从外存调度到内存 作业调度 进入内存还需在就绪队列中排队 等待进程调度 甚至 可能会挂起进程 在外存等待被激活 中程调度 面向用户的原则 截止时间 截止时间 指实时系统中 某任务必须开始执行的最迟时间 或必须完成的最迟时间 常用于评价实时系统的性能 面向系统的原则 系统吞吐量 吞吐量 指单位时间内系统所完成的作业数 常用于评价批处理系统的性能 面向用户的原则 处理机利用率 大 中型多用户系统 由于处理机价格昂贵 处理机利用率是衡量系统性能的一个重要指标 单用户微机或某些实时系统 则并非很重要 面向系统的原则 各类资源的平衡使用 多道程序系统的目标之一就是为了提高系统资源的利用率 因此 调度算法有责任使用系统中的各类资源都尽量处于忙碌状态 该原则同时适用于长程调度和中程调度 因为它们可以决定哪些作业 进程 可以进入内存 可以考虑系统资源的均衡使用 面向系统的原则 公平性 调度算法应该对所有进程公平 不偏袒任何进程 面向系统的原则 优先权 优先权高的进程应优先调度可以根据进程的优先权不同 组织不同的就绪队列 进程调度时首先选择高优先权队列中的进程 直到该队列空 再调度较低优先权队列中的进程 几乎所有操作系统的调度算法都可考虑优先权原则 当然 仅考虑优先权 可能会出现饥饿 对低优先权的进程不公平 可以将进程排队的等待时间等因素纳入优先权的计算 随着进程等待时间的增长 其优先权也不断提高 进程也会在不久的将来得到调度 调度的基本概念 一个作业从提交开始直到完成 往往要经历下述调度 高级调度 又称为作业调度 它决定将哪些在外存上处于后备状态的作业调入主机内存 准备执行 低级调度 又称进程调度 它决定就绪队列中哪个进程将获得处理机 并实际执行处理机分配给该进程的操作 进程调度可采用非剥夺和剥夺两种方式 中级调度 在某些系统中 特别是分时系统及具有虚拟存储器的系统中 可能增加一级中级调度 其主要作用是在内存和外存对换区之间进行进程对换 以解决内存紧张的问题 作业的状态及其转换一个作业从用户提交开始到真正占有处理机而被执行 则要由系统经过多级调度才能实现 在有些系统 例如分时系统中 也可以由单级调度实现 批处理系统一个作业处理的大致过程 一个作业从提交给计算机系统到执行结束退出系统 一般都要经历提交 收容 执行和完成等4个状态 作业的状态及其转换 提交状态 一个作业在其处于从输入设备进入外部存储设备的过程称为提交状态 处于提交状态的作业 因其信息尚未全部进入系统 所以不能被调度程序选取 后备状态 输入管理系统不断地将作业输入到外存中对应部分 或称输入井 即专门用来存放待处理作业信息的一组外存分区 若一个作业的全部信息已全部被输入进输入井 那么 在它还未被调度去执行之前 该作业处于后备状态 执行状态 作业被调度程序选中 分配了必要的资源 建立了一组相应的进程 究竟哪个作业的哪个进程能获得处理机而真正在执行 要依靠进程调度来决定 完成状态 当作业运行完毕 但它所占用的资源尚未全部被系统回收时 该作业处于完成状态 在这种状态下 系统需做诸如打印结果 回收资源等类的善后处理工作 在系统把作业信息输入到内存输入井之后 还要根据作业说明书内容和有关作业信息在外存中的位置建立作业控制表 JCB JCB包含了系统对作业进行管理所必需的信息 它们是作业名 作业估计执行时间 优先级 作业建立时间 作业说明书文件名 程序语言类型 内存要求 外设要求 作业状态以及作业在外存中的地址等 作业管理 作业管理就是对作业的各个阶段进行宏观控制 并为其每一阶段提供必要的服务 其管理功能可按作业的生命周期分成如下几方面 1 作业的输入与输出 这是作业管理的首要工作 即如何组织作业从输入设备上源源不断地输入系统 并且将作业的输出信息组织在输出设备上输出 2 作业调度 按照相应的作业调度算法选择后备队列中某作业运行 并准备该作业运行 3 作业运行控制 在作业运行过程中 系统借助某种手段控制作业运行 调度的层次处理机调度问题实际上也是处理机的分配问题 只有那些参与竞争处理机所必需的资源都已得到满足的进程才能享有竞争处理机的资格 这时 它们处于内存就绪状态 必需的资源包括内存 外设及有关数据结构等 从而 在进程有资格竞争处理机之前 作业调度程序必须先调用存储管理 外设管理程序 并按一定的选择顺序和策略从输入井中选择出几个处于后备状态的作业 为它们分配内存等资源和创建进程 使它们获得竞争处理机的资格 由于处于执行状态下的作业一般包含有多个进程 而在单机系统中 每一时刻只能有一个进程占有处理机 那么 其他进程就只能处于准备抢占处理机的就绪状态或等待得到某种新资源的等待状态 为了提高资源的利用率 在有些操作系统中把一部分在内存中处于就绪状态或等待状态而在短时期内又得不到执行的进程 作业换出内存 以让其他作业的进程竞争处理机 这样 在外存中 除了处于后备状态的作业外 还存在有处于就绪状态而等待得到内存的作业 这就需要有一定的方法和策略为这部分作业分配空间 一般来说 处理机调度可以分为4级 1 作业调度 又称宏观调度 或高级调度 其主要任务是按一定的原则对外存输入井上的大量后备作业进行选择 给选出的作业分配内存 输入输出设备等必要的资源 并建立相应的进程 以使该作业的进程获得竞争处理机的权利 另外 当该作业执行完毕时 还负责回收系统资源 2 交换调度 又称中级调度 其主要任务是按照给定的原则和策略 将处于外存交换区中的就绪状态或就绪等待状态的进程调入内存 或把处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区 交换调度主要涉及到内存管理与扩充 3 进程调度 又称微观调度或低级调度 其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程占用处理机 在确定了占用处理机的进程后 系统必须进行进程上下文切换以建立与占用处理机进程相适应的执行环境 4 线程调度 在多道批处理系统中 存在着作业调度和进程调度 但是 在分时系统和实时系统中 一般不存在作业调度 而只有进程调度 交换调度和线程调度 因为在分时系统和实时系统中 为了缩短响应时间或为了满足用户需求的截止时间 作业不是建立在外存 而是直接建立在内存中 在这些系统中 一旦用户和系统的交互开始 用户马上要进行控制 因而 这些系统中没有作业提交状态和后备状态 它们的输入信息经过终端缓冲区为系统所接收 或者立即处理 或者经交换调度暂存外存中 作业与进程的关系作业可被看作是用户向计算机提交任务的任务实体 例如一次计算 一个控制过程等 进程则是计算机为了完成用户任务实体而设置的执行实体 是系统分配资源的基本单位 显然 计算机要完成一个任务实体 必须要有一个以上的执行实体 也就是说 一个作业总是由一个以上的多个进程组成的 作业怎样分解为进程呢 1 系统必须为一个作业创建一个根进程 2 在执行作业控制语句时 根据任务要求 系统或根进程为其创建相应的子进程 3 为各子进程分配资源和调度各子进程执行以完成作业要求的任务 作业调度作业调度主要是完成作业从后备状态到执行状态的转变 以及从执行状态到完成状态的转变 作业调度功能 1 记录系统中各作业的状况 作业控制块JCB 2 从后备队列中挑选出一部分作业投入执行 作业调度程序根据选定的调度算法 从后备作业队列中挑选出若干作业去投入执行 3 为被选中作业做好执行前的准备工作 作业调度程序为选中的作业建立相应的进程 并为这些进程分配它们所需要的系统资源 如分配给它们内存 外存 外设等 4 在作业执行结束时做善后处理工作 主要是输出作业管理信息 例如执行时间等 再就是回收该作业所占用的资源 撤消与该作业有关的全部进程和该作业的作业控制块等等 作业调度中状态的转换过程 作业调度目标与性能衡量作业调度的功能最主要的是从后备作业队列中选取一批作业进入执行状态 根据不同的目标 将会有不同的调度算法 一般来说 调度目标主要是以下4点 1 对所有作业应该是公平合理的 2 应使设备有高的利用率 3 每天执行尽可能多的作业 4 有快的响应时间 由于这些目标的相互冲突 任一调度算法要想同时满足上述目标是不可能的 必须指出 如果考虑的因素过多 调度算法就会变得非常复杂 其结果是系统开销增加 资源利用率下降 因此 大多数操作系统都根据用户需要 采用兼顾某些目标的简单调度算法 怎样来衡量一个作业调度算法是否满足系统设计的要求呢 1 对于批处理系统 由于主要用于计算 对于作业的周转时间要求较高 因此 作业的平均周转时间或平均带权周转时间 被作为衡量调度算法优劣的标准 2 对于分时系统和实时系统来说 外加平均响应时间被作为衡量调度策略优劣的标准 1 周转时间 作业i的周转时间Ti为Ti Tei Tsi其中Tei为作业i的完成时间 Tsi为作业的提交时间 对于被测定作业流所含有的n n 1 个作业来说 其平均周转时间为 一个作业的周转时间说明了该作业在系统内停留的时间 包含两部分 等待时间 执行时间 即 Ti Twi Tri其中 Twi主要指作业i由后备状态到执行状态的等待时间 它不包括作业进入执行状态后的等待时间 2 带权周转时间作业的周转时间包含了