江蘇師范大學(xué)操作系統(tǒng)第章

第2章作業(yè)管理與用戶接口2.1作業(yè)的概念2.2作業(yè)管理的功能2.3操作系統(tǒng)的用戶接口2.4Windows2000/XP的用戶接口2.5Linux的用戶接口2.6DOS系統(tǒng)調(diào)用1作業(yè)的概念作業(yè)用戶交給計算機(jī)所做的工作的集合。作業(yè)步作業(yè)中的一個相對獨(dú)立的步驟。如編程作業(yè)中的編輯、編譯、連接、運(yùn)行等幾個作業(yè)步。作業(yè)組織作業(yè)由程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)說明書三部分組成。程序是問題求解的算法描述；數(shù)據(jù)是程序加工的對象，但有些程序未必使用數(shù)據(jù)；作業(yè)說明書是告訴操作系統(tǒng)本作業(yè)的程序和數(shù)據(jù)按什么樣的控制要求使之執(zhí)行。2作業(yè)控制語言與作業(yè)說明書作業(yè)控制語言JCL是對用戶作業(yè)進(jìn)行組織和管理的各種控制命令的集合.用于書寫作業(yè)說明書作業(yè)說明書是按規(guī)定形式書寫的一個特殊文件.包括3方面內(nèi)容：作業(yè)基本信息；作業(yè)控制信息；資源要求信息。3作業(yè)管理的功能作業(yè)控制

作業(yè)建立

作業(yè)運(yùn)行作業(yè)撤消作業(yè)調(diào)度

作業(yè)調(diào)度算法4作業(yè)的建立

作業(yè)的輸入聯(lián)機(jī)輸入方式脫機(jī)輸入方式直接耦合方式SPOOLING輸入方式網(wǎng)絡(luò)輸入方式作業(yè)控制塊JCB的建立描述信息：包括作業(yè)名、作業(yè)狀態(tài)、作業(yè)的優(yōu)先級和作業(yè)類型等。資源要求：包括要求運(yùn)行的時間、最遲結(jié)束時間、需要的主存空間、外設(shè)的種類和數(shù)量。使用信息：包括作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的時間、開始運(yùn)行時間、已經(jīng)運(yùn)行時間和內(nèi)存地址等。5作業(yè)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換6作業(yè)調(diào)度作業(yè)調(diào)度的概念收容狀態(tài)－>執(zhí)行狀態(tài)從作業(yè)后備隊列中選出若干作業(yè)裝入內(nèi)存，參與多道運(yùn)行作業(yè)調(diào)度的性能指標(biāo)CPU利用率=CPU的有效工作時間/CPU總的運(yùn)行時間：吞吐率=完成的作業(yè)道數(shù)/完成的時間（小時）：平均周轉(zhuǎn)時間T和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間W

7調(diào)度算法性能衡量

作業(yè)周轉(zhuǎn)時間如果作業(yè)i提交給系統(tǒng)的時刻是ts，完成時刻是tf，該作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間ti為：ti=tf–ts實際上，它是作業(yè)在系統(tǒng)里的等待時間與運(yùn)行時間之和。周轉(zhuǎn)時間＝完成時間－提交時間＝等待時間＋運(yùn)行時間平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間為了提高系統(tǒng)的性能，要讓若干個用戶的平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間最小。

平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間T=(Σti)/n作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間和平均作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間如果作業(yè)i的周轉(zhuǎn)時間為ti，所需運(yùn)行時間為tk，則稱wi=ti/tk為該作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。ti是等待時間與運(yùn)行時間之和，故帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間總大于1。

平均作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間W=(Σwi)/n8作業(yè)調(diào)度算法先來先服務(wù)（FCFS）短作業(yè)優(yōu)先（SJF）響應(yīng)比高優(yōu)先（HRRN）優(yōu)先級高優(yōu)先（PS）9優(yōu)點實現(xiàn)簡單缺點算法只顧及作業(yè)等候時間，沒考慮作業(yè)要求服務(wù)時間的長短，不利于短作業(yè)而優(yōu)待了長作業(yè)。先來先服務(wù)調(diào)度算法10先來先服務(wù)算法習(xí)題【例】三個作業(yè)依次到達(dá)系統(tǒng)并立即進(jìn)入調(diào)度： 作業(yè)名所需CPU時間作業(yè)128作業(yè)29作業(yè)33采用FCFS算法，三個作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間分別為多少？平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間為多少？(35)若三個作業(yè)提交順序改為作業(yè)2、1、3，平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間約為多少？(29)若三個作業(yè)提交順序改為作業(yè)3、2、1，平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間約為多少？(18)FCFS調(diào)度算法的平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間與作業(yè)提交的順序有關(guān)。11最短作業(yè)優(yōu)先算法（SJF）算法以進(jìn)入系統(tǒng)的作業(yè)所要求的CPU時間為標(biāo)準(zhǔn)，總選取估計計算時間最短的作業(yè)投入運(yùn)行。例優(yōu)點算法易于實現(xiàn)。缺點忽視了作業(yè)等待時間；不利于長作業(yè)，會出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。12SJF算法習(xí)題【例】四個作業(yè)同時到達(dá)系統(tǒng)并立即進(jìn)入調(diào)度：作業(yè)名所需CPU時間作業(yè)19作業(yè)24作業(yè)310作業(yè)48假設(shè)系統(tǒng)中沒有其他作業(yè)，現(xiàn)實施SJF調(diào)度算法，平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間為多少？(17)平均帶權(quán)作業(yè)周轉(zhuǎn)時間為多少？(1.98)

13最高響應(yīng)比(HRRF)優(yōu)先算法

響應(yīng)比

R=（處理時間+等待時間）/處理時間=周轉(zhuǎn)時間/處理時間=1+（等待時間/處理時間）短作業(yè)容易得到較高響應(yīng)比；長作業(yè)等待時間足夠長后，也將獲得足夠高的響應(yīng)比；饑餓現(xiàn)象不會發(fā)生例優(yōu)點短作業(yè)、長作業(yè)兼顧。缺點每次調(diào)度都要計算響應(yīng)比，增加系統(tǒng)開銷。14操作系統(tǒng)的用戶接口用戶接口的功能與類型15命令哄接口聯(lián)機(jī)唐命令辱接口脫機(jī)喇命令寫接口16脫機(jī)慮命令尋接口也稱扯為批電處理封用戶具接口作業(yè)繪說明屆書利用渣作業(yè)總控制闖語言丸來編較寫表總示用獵戶控乓制意桿圖的乏作業(yè)策控制巴程序車。作業(yè)孫控制系統(tǒng)周按照作業(yè)釀?wù)f明秀書中所晃規(guī)定肺的順倘序和卸出錯絹處理訊方法襯控制蹈作業(yè)德執(zhí)行螺。在執(zhí)閱行過撒程中喝，用攏戶無煩法干銳涉。17聯(lián)機(jī)稅命令侵的形恩式及頑實現(xiàn)鍵入望命令蠢（命罪令名伍及參只數(shù))例如吼：C>浮FO慈RM槳AT牽A：C>信di核r或$ls終端槐接收缺命令命令炊解釋芒器(程序)分析破、執(zhí)選行MS貓-D屠OS的命登令解咐釋器參是Co獻(xiàn)mm饒an珠d.因co池m，UN千IX的命趕令解帖釋器唇是Sh六el淡l。命令希方式鄙的特梅點需記氏命令證名交互坑性較兼強(qiáng)有時我操作災(zāi)比鼠懂標(biāo)方壺式快(需參決數(shù)的挎非交落互程恒序,如格龜式化白盤)18聯(lián)機(jī)由命令須類型(1叼)系統(tǒng)輪訪問多命令常用晌的有慶：注己冊命洞令、擁注銷裕命令椅、修激改口彈令命篩令等占。(2辟)磁盤辱操作呼命令常用何的有偵：磁壯盤格餓式化腰命令清、備依份命低令等(3嚼)文件決管理賞命令文件限操作突命令召：復(fù)汗制、傾刪除?；蝻@劍示文僚件內(nèi)處容等涌；目錄盞操作遣命令箏：建案立、常刪除珍、查標(biāo)看目山錄等按命令(4昂)其它晨命令編輯石命令疫、編片譯、折匯編縮慧和連濕接命預(yù)令、勾調(diào)試采命令威；輸入久輸出吧重定索向、干管道沸連接膚等；批處焰理命慌令1920批處磨理命漫令批處貴理命腿令文創(chuàng)件將需獨(dú)要按跳序執(zhí)鐵行的偶一些高命令郊放到界一個夫文件幟中，孫只需景打一漢個文錫件名賴就可您以自尊動連徑續(xù)、肺順序沖地執(zhí)艱行該鑄文件要中的物這組顏命令均。批方狼式的各用途把現(xiàn)暴有的呈命令線組合遮起來消實現(xiàn)碑更復(fù)裕雜的諷功能特別餅的自鳥動執(zhí)法行批王文件(放在率根目皇錄下分或用遵戶主圓目錄敞下),用來督自動條執(zhí)行矮每次窯開機(jī)勺或登喉錄時仰的例驢行工定作啟動芒諸如作中文鄙環(huán)境忠這樣劃的集感成軟辮件或胸一些裁參數(shù)叼復(fù)雜騙的軟椒件，顏簡單暮方便兄，不球必要貍求用是戶了冠解相柱應(yīng)啟夜動步報驟(裝字照庫/啟動撫程序/裝輸皺入法露等）病和參地數(shù)21批命甚令文錄件示催例22圖形涉用戶遭接口工作瞧形式系統(tǒng)節(jié)或用貿(mào)戶可前將各亂種命跡令定挪義為腰一個留菜單趴、某龍種按德鈕或鐮圖標(biāo)豈，用廈戶可秘以用并鍵盤細(xì)和鼠肺標(biāo)對撇菜單耐中的班各項斷功能斬進(jìn)行遺相應(yīng)赤的選構(gòu)擇操加作，糟之后描系統(tǒng)瓦將自遭動地繳執(zhí)行騎所選貨擇的售命令具。優(yōu)點減少龜或免那除用歪戶的刑記憶朵工作濾量，謀既方?jīng)霰懔撕逵脩艋笥止?jié)練省了盞運(yùn)行羨時間。缺點其實省現(xiàn)需房誠要的胞代碼楊設(shè)計奪量很太大，熱因此劫，對室內(nèi)存蜓、外喊存占笨用容脊量也減多，膨為了杰實時觀顯示柴，對CP紫U速度驚和顯頓示器掛的質(zhì)丹量要份求也敢高。23程序呢接口乖簡介程序捷接口餅的目眉的程序久接口奴是操剪作系還統(tǒng)提章供給腐編程罰人員辦的唯貫一接鴉口；使編錫程人起員能濱通過帖程序墨接口存，來偉完成叛那些社與機(jī)怎器硬打件部陰分相標(biāo)關(guān)的母工作隙以及躺控制鏡程序軌的執(zhí)淺行速善度等勢。程序補(bǔ)接口芳的概監(jiān)念程序貞接口子由一泰系列櫻系統(tǒng)谷調(diào)用組成豈。用戶肚在程礦序中售調(diào)用創(chuàng)操作諸系統(tǒng)詞所提殘供的笨一些確子功飯能。24處理桂機(jī)的列狀態(tài)在計求算機(jī)底的指宋令系區(qū)統(tǒng)中訓(xùn)，指刻令分希為兩緞部分怖：特權(quán)餡指令：僅由OS使用刃的指曾令；非特權(quán)多指令：用戶流與OS使用午的指池令。處理趙機(jī)的戚兩種認(rèn)狀態(tài)系統(tǒng)尚態(tài)（黨管態(tài)騎、核追心態(tài)甚）：礎(chǔ)一般覺指操趣作系宣統(tǒng)管的理程俘序運(yùn)鍋行的閥狀態(tài)慰；用戶正態(tài)（對目態(tài)持）：濫用戶慘程序?qū)⑦\(yùn)行山狀態(tài)眠，只苦允許燈訪問以用戶芬程序到自己奮的存擋儲區(qū)抽域。25CP缺U狀態(tài)垂的轉(zhuǎn)箏換用戶癢態(tài)系菊統(tǒng)態(tài)其轉(zhuǎn)換皇的唯耗一途麗徑是因通過勉中斷系統(tǒng)假態(tài)用戶添態(tài)可用純設(shè)置PS棕W（修改撇程序寄狀態(tài)余字）春可實紀(jì)現(xiàn)26改變且指令屢流程重復(fù)禾執(zhí)行滾和公載用改變期指令虹流程努后需悄要返聞回原宋處嵌套禮調(diào)用系統(tǒng)面調(diào)用朵也允氏許嵌饑套調(diào)粱用，債即在巴一被但調(diào)用洽過程箭執(zhí)行鍋期間窩，可舟再利梢用系閉統(tǒng)調(diào)神用命六令調(diào)聰用另榨一系冤統(tǒng)調(diào)服用，膠一般遲每個解系統(tǒng)呈對嵌券套調(diào)找用的也深度拼（6）有由限制溪。系統(tǒng)蔥調(diào)用注方式（IN潑T）與程捏序中述一般該的調(diào)檢用方郊式的饞相同鞭點：系統(tǒng)借調(diào)用督與一彎般過戴程調(diào)采用的創(chuàng)相同掛點27系統(tǒng)水調(diào)用今與一喂般過腔程調(diào)鑼用的窗區(qū)別-1運(yùn)行眠在不名同的報系統(tǒng)晶狀態(tài)一般直過程覽調(diào)用：其呆調(diào)用珍程序話和被扔調(diào)用炮程序勇都運(yùn)羨行在最相同川狀態(tài)拖（用蟲戶態(tài)奇）。系統(tǒng)末調(diào)用：調(diào)幕用程培序在拘用戶作態(tài)，巡壽被調(diào)產(chǎn)用程叫序在血系統(tǒng)沉態(tài)。執(zhí)行頃方式傘與過惡程不閣同一般綿過程魔調(diào)用：使用攀普通晚的跳府轉(zhuǎn)指提令（ca恥ll、jm母p等）系統(tǒng)岡調(diào)用：需使叮用軟煮訪管咐指令旨（in而t）或陷所入指育令（tr該ap）提供列的方辱式不臺同一般傾過程減調(diào)用：由編杠程環(huán)掩境提繳供。系統(tǒng)攔調(diào)用：由OS提供裙。28系統(tǒng)牽調(diào)用答與一獨(dú)般過拍程調(diào)子用的腐比較-2執(zhí)行攀的代膀碼不埋同一般色過程省調(diào)用：執(zhí)行眉的是漏用戶蕩自己遠(yuǎn)編寫鞏的代膝碼。系統(tǒng)晌調(diào)用：執(zhí)行椒是OS內(nèi)核歷代碼顫。調(diào)用晶的方榆式不隙同一般篩過程凈調(diào)用：是靜援態(tài)調(diào)慣用，顯被調(diào)寸用代忽碼與笑調(diào)用觸代碼震在同欣一程膽序之汪內(nèi)。被調(diào)州用代依碼是灘專門不為該菌軟件蓄編制井，即啟基于繁模塊我劃分綠或僅屠限于殘本軟擠件范蝕圍內(nèi)偷的公剩用或圖重復(fù)河使用系統(tǒng)托調(diào)用：是動毒態(tài)調(diào)勞用，交程序脖中不證包含貓被調(diào)勇用代似碼。好處筍：（1）用嗚戶程露序長快度縮姐短；（2）當(dāng)OS升級剝時，線調(diào)用昏方不列必改戶變。29系統(tǒng)縫調(diào)用潤與一復(fù)般過姑程調(diào)詳用的爆比較-3調(diào)用議的地葉址不未同一般沙過程桑調(diào)用：其調(diào)及用地鼠址固蜂定，叛調(diào)用巷地址悔包含扣在調(diào)宵用語織句中戀。系統(tǒng)憑調(diào)用：系統(tǒng)愈調(diào)用茅轉(zhuǎn)向忌的地女址是號活的租：不紋同的夠調(diào)用徒，地默址不應(yīng)同系統(tǒng)骨調(diào)用著指令寺中不補(bǔ)包含翼調(diào)用尿地址看，只若包含氏功能康號，憂是按宮功能放號（蠶在可搞執(zhí)行蛙目標(biāo)慮程序范中）公調(diào)用偶的。佩在操星作系這統(tǒng)內(nèi)攻部，扔由系愁統(tǒng)調(diào)確用處招理程騙序通掛過系統(tǒng)濃調(diào)用啟入口命表（OS的一艇個數(shù)礎(chǔ)據(jù)結(jié)貫構(gòu)）棒將功電能號飛轉(zhuǎn)換堡為相歷應(yīng)的員指令墨地址擋。30系統(tǒng)毫調(diào)用創(chuàng)分類進(jìn)程湖控制丈類系妄統(tǒng)調(diào)灑用包括偏進(jìn)程并創(chuàng)建弟、進(jìn)黃程執(zhí)災(zāi)行、著進(jìn)程晃撤消屈、執(zhí)糾行等倘待和競執(zhí)行獲優(yōu)先羞級控閃制等蠢。文件灘操作沾類系派統(tǒng)調(diào)猛用包括庫對文貞件的石讀、卸寫、喪創(chuàng)建賣和刪抖除等。進(jìn)程凈通信釣類系揭統(tǒng)調(diào)栗用該類農(nóng)系統(tǒng)巧調(diào)用饒被用趴在進(jìn)勻程之翁間傳肉送消拐息或餡信號綱。設(shè)備滿管理尤類系寇統(tǒng)調(diào)鵝用該類元系統(tǒng)禁調(diào)用崖被用拌來請嗎求和隸釋放啟有關(guān)酷設(shè)備稼、以元及啟照動設(shè)年備操唉作等。系統(tǒng)品管理斜類如取杰日歷臥時間忙、取星或設(shè)伏置終羽端信鐮息等傳。31系統(tǒng)慮調(diào)用段的實著現(xiàn)通過中斷王和陷碼入硬根件機(jī)魄構(gòu)來實吸現(xiàn)：中斷指CP季U對系全統(tǒng)發(fā)舟生某簡事件與時的召這樣陸一種隸響應(yīng)早：CP全U暫停蘋正在費(fèi)執(zhí)行曉的程涼序，怕在保鬼護(hù)現(xiàn)把場后培，自域動轉(zhuǎn)秧去執(zhí)亭行該押事件匹的中茅斷處康理程死序，欠執(zhí)行杜完后均，再訂返回淘到原心程序鼠的斷帖點處膏繼續(xù)作執(zhí)行敏。中斷屆過程（1）中描斷請旱求拆（2）中你斷響青應(yīng)（3）現(xiàn)場保護(hù)嗚（4）中卡斷處遵理（5）恢澤復(fù)現(xiàn)獸場占（6）中壞斷返今回32系統(tǒng)貿(mào)調(diào)用脆的實滔現(xiàn)中斷萍分類(中斷尊事件)外中雅斷：由外溪部設(shè)秒備事延件引碼起的繼中斷英；內(nèi)中防斷：由CP尺U內(nèi)部悔事件昨引起紡的中溫斷。陷入內(nèi)中發(fā)斷執(zhí)行笨現(xiàn)行終指令肺引起稿的系統(tǒng)性調(diào)用扛功能仔號在操濤作系摸統(tǒng)中楊，每遠(yuǎn)個系置統(tǒng)調(diào)愛用都飛對應(yīng)右一個唇事先犯給定沫的功承能號桃，例飲如0、1、2、3等。注：質(zhì)在陷坦入指甚令中英必須撥包括歡對應(yīng)德系統(tǒng)該調(diào)用店的功繪能號狹。而礎(chǔ)且，染在有于些陷榨入指斧令中瞎，還呀帶有游傳給鋤陷入帽處理隸機(jī)構(gòu)小和內(nèi)脾部處蒸理程縣序的戀有關(guān)推參數(shù)目。33SystemCall用戶程序A0SUB0SUB1SUBiSUBnA1AiAn……系統(tǒng)調(diào)用處理子程序取系統(tǒng)功能號找入口地址表相應(yīng)入口地址結(jié)束處理恢復(fù)現(xiàn)場A0A1…Ai…An保護(hù)CPU現(xiàn)場陷入指令系統(tǒng)調(diào)用陷入機(jī)構(gòu)入口地址表系統(tǒng)警調(diào)用榜的實鼻現(xiàn)過開程34參數(shù)解的設(shè)繼置參數(shù)薪設(shè)置吼的常柔見方蹄式通過妄有關(guān)博通用釘寄存蜓器來雀傳遞些參數(shù)棚；這些籃寄存閱器應(yīng)燭是系枝統(tǒng)程丟序和測用戶呼程序咱都能霸訪問原，由植于寄走存器鍬長度導(dǎo)較短旬，無肝法傳漠遞較搜多的按參數(shù)△由鵝陷入渣指令有自帶柄參數(shù)攔：陷變?nèi)胫稿e令的靈長度遷有限魚的，態(tài)且還劫要攜右?guī)档窘y(tǒng)調(diào)似用功詠能號仁，只洗能自指帶有舅限的巷參數(shù)遭。大多灰在內(nèi)股存中腹開辟焦專用慕堆棧捆區(qū)來污傳遞寨參數(shù)35高級蔬語言攤中系雷統(tǒng)調(diào)宮用的龍實現(xiàn)36Wi蛙nd敢ow守s懂20蘋00身/X靈