[精选]计算机操作系统作业管理和用户接口培训教材15115.pptx

计算机操作系统Computer Operating System作业管理和用户接口作业管理和用户接口第二章第二章 作业管理和用户接口作业管理和用户接口 2.1 2.1 用户与操作系统间的接口用户与操作系统间的接口 2.2 2.2 作业管理的基本概念作业管理的基本概念 2.3 2.3 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 2.4 2.4 作业的输入与输出作业的输入与输出 2.5 2.5 作业调度作业调度 2.6 2.6 作业控制作业控制 2.7 Windows XP 2.7 Windows XP 的用户接口的用户接口 2.1.1 程序接口：给程序员编写源程序时使用的程序接口：给程序员编写源程序时使用的接口接口 2.1.2 命令接口：给作业控制使用的接口命令接口：给作业控制使用的接口 2.1 用户与操作系统间的接口用户与操作系统间的接口 q接口分类图接口分类图程序接口：一组程序接口：一组系统调用命令系统调用命令命令接口，即命令接口，即作业控制接口作业控制接口，又分为，又分为联机用户接口联机用户接口和和脱机用户接口脱机用户接口2大类，具体见下图大类，具体见下图2.1 用户与操作系统间的接口用户与操作系统间的接口命命令令接接口口（键键盘盘命命令令、图图形形化化界界面面、作业控制语言）作业控制语言）程程 序序 接接 口口(系系统统调调用用命命令令)用用 户户操操作作系系统统图图2-1 操作系统为用户提供的接口操作系统为用户提供的接口计计算算机机q它由它由一组系统调用命令一组系统调用命令（简称系统调用）组成。这是为程（简称系统调用）组成。这是为程序员通过序员通过汇编程序汇编程序与操作系统打交道而提供的。与操作系统打交道而提供的。汇编源程序可汇编源程序可直接使用直接使用这些命令，高级语言源程序只能使这些命令，高级语言源程序只能使用用过程调用语句过程调用语句，编译程序翻译为系统调用命令，编译程序翻译为系统调用命令q操作系统的对应模块是：系统调用命令处理程序操作系统的对应模块是：系统调用命令处理程序q系统调用系统调用所谓系统调用，实质是操作系统提供的一些子程序，用户通过这所谓系统调用，实质是操作系统提供的一些子程序，用户通过这些称为系统调用命令（特殊指令、广义指令）的命令调用这些子些称为系统调用命令（特殊指令、广义指令）的命令调用这些子程序，以取得操作系统的服务。程序，以取得操作系统的服务。通常，操作系统为了满足用户程序的各种需要，提供了功能丰富通常，操作系统为了满足用户程序的各种需要，提供了功能丰富的系统调用，如文件操作、的系统调用，如文件操作、I/O设备操作、内存管理等设备操作、内存管理等2.1.1 程序接口程序接口 q系统调用的执行过程系统调用的执行过程用户的源程序语句必须向用户的源程序语句必须向系统调用命令处理程序系统调用命令处理程序提供必要的参数，提供必要的参数，以便使它根据这些参数进行相应的处理。以便使它根据这些参数进行相应的处理。当用户程序执行到源程序中的系统调用命令时，当用户程序执行到源程序中的系统调用命令时，产生一条相应的指产生一条相应的指令（有些操作系统称其为访管指令或软中断指令），令（有些操作系统称其为访管指令或软中断指令），处理机执行该处理机执行该指令时产生相应的软中断，系统将当前程序的执行现场保护后，转指令时产生相应的软中断，系统将当前程序的执行现场保护后，转入相应的系统调用处理子程序入相应的系统调用处理子程序(管态管态)，去完成特定的系统调用功能。，去完成特定的系统调用功能。2.1.1 程序接口程序接口 系统调用命令处理程序系统调用命令处理程序操作系统的命令接口分为联机命令接口和脱机命令接口操作系统的命令接口分为联机命令接口和脱机命令接口q 联机命令接口（联机命令接口（OS对应模块：命令解释器、对应模块：命令解释器、GUI模块）模块）键盘操作命令键盘操作命令p内部命令。这类命令的特点是程序短小，使用频繁内部命令。这类命令的特点是程序短小，使用频繁p外部命令外部命令菜单驱动方式。菜单驱动方式。图符驱动方式。它是一种面向屏幕的图形菜单选择方式。图符驱动方式。它是一种面向屏幕的图形菜单选择方式。图形化用户界面。图形化用户界面。它将菜单驱动、图符驱动、面向对象技术等集它将菜单驱动、图符驱动、面向对象技术等集成在一起，形成一个图文并茂的视窗操作环境。成在一起，形成一个图文并茂的视窗操作环境。2.1.2 命令接口命令接口 q脱机命令接口或批处理命令接口脱机命令接口或批处理命令接口它是由一组它是由一组作业控制命令作业控制命令(或称作业控制语言或称作业控制语言)组成。组成。脱机用户是指不能直接干预作业的运行，而必须事先脱机用户是指不能直接干预作业的运行，而必须事先把要求系统所干的事用相应的作业控制命令写成一份把要求系统所干的事用相应的作业控制命令写成一份作业操作说明书，连同其作业一起提交给系统的用户。作业操作说明书，连同其作业一起提交给系统的用户。当系统调度到该作业时，由当系统调度到该作业时，由系统的命令解释程序系统的命令解释程序对其对其操作说明书上的命令逐条解释执行，直至遇到操作说明书上的命令逐条解释执行，直至遇到“撤离撤离”命令而停止该作业为止。命令而停止该作业为止。P9例子例子OS对应模块：作业控制命令解释程序对应模块：作业控制命令解释程序2.1.2 命令接口命令接口 2.2.1 作业、作业步、作业流作业、作业步、作业流 2.2.2 作业的分类作业的分类 2.2 作业管理的基本概念作业管理的基本概念 q作业作业用户在一次算题过程中或一个事务处理中要求计算机用户在一次算题过程中或一个事务处理中要求计算机系统所做工作的集合。系统所做工作的集合。在一个多道程序的并发系统中，一个作业就是独立于在一个多道程序的并发系统中，一个作业就是独立于其他作业的计算工作的一个单位。其他作业的计算工作的一个单位。q作业步作业步要求计算机系统做的一项相对独立的工作叫做一个作要求计算机系统做的一项相对独立的工作叫做一个作业步业步，如编辑、编译、链接装配、执行各是一步，如编辑、编译、链接装配、执行各是一步2.2.1 作业、作业步、作业流作业、作业步、作业流 对作业的处理一般有这样几个作业步：对作业的处理一般有这样几个作业步：q编辑编辑将高级语言源程序通过键盘或别的形式输入计算机，在编辑程序将高级语言源程序通过键盘或别的形式输入计算机，在编辑程序的协助下纠正输入过程中可能出现的错误，从而得到一个新的源的协助下纠正输入过程中可能出现的错误，从而得到一个新的源程序。程序。q编译编译调用相应的编译程序，对源程序进行编译，产生目标程序。调用相应的编译程序，对源程序进行编译，产生目标程序。q链接装配链接装配调入装入模块把编译好的目标程序连接装配成一个可执行代码。调入装入模块把编译好的目标程序连接装配成一个可执行代码。q运行运行启动运行目标程序，得出运行结果。启动运行目标程序，得出运行结果。2.2.1 作业、作业步、作业流作业、作业步、作业流 q这些作业步总是相互关联、且有严格的先后执行次这些作业步总是相互关联、且有严格的先后执行次序的。序的。q它们之间的关系表现为：它们之间的关系表现为：一个作业步运行的结果将产生下一个作业步所需要的一个作业步运行的结果将产生下一个作业步所需要的“文件文件”。一个作业步能否正确地执行，依赖于前一个作业步是否成功一个作业步能否正确地执行，依赖于前一个作业步是否成功地完成。地完成。q作业流作业流指顺序装入、运行的一批作业。大的系统可能指顺序装入、运行的一批作业。大的系统可能有几个作业流有几个作业流2.2.1 作业、作业步、作业流作业、作业步、作业流 q根据计算机系统对作业处理方式的不同，可把用根据计算机系统对作业处理方式的不同，可把用户作业分为两大类：户作业分为两大类：批量型作业批量型作业和和终端型作业终端型作业。q对批量型作业，对批量型作业，根据对其运行过程控制方式的不同，又可分为两种：根据对其运行过程控制方式的不同，又可分为两种：p利用作业说明书实行自动控制方式的作业，即脱机作业；利用作业说明书实行自动控制方式的作业，即脱机作业；p利用控制台键盘操作命令直接利用控制台键盘操作命令直接控制控制的作业，即联机作业。的作业，即联机作业。q终端型作业终端型作业用户在终端上利用键盘操作命令用户在终端上利用键盘操作命令控制和监督控制和监督作业的运作业的运行，行，系统把作业运行的情况和结果通过系统把作业运行的情况和结果通过CRT及时反馈及时反馈给用户。给用户。终端型作业通常在分时系统及微机上运行。终端型作业通常在分时系统及微机上运行。2.2.2 作业的分类作业的分类 2.3.1 作业管理的任务作业管理的任务 2.3.2 作业管理的功能作业管理的功能 2.3 作业管理的任务和功能作业管理的任务和功能 q对资源进行描述对资源进行描述根据不同资源的特征选取适当的数据结构来描述资源，内容包括根据不同资源的特征选取适当的数据结构来描述资源，内容包括资源标识、资源分配特性、资源安全要求、资源分配状况等。资源标识、资源分配特性、资源安全要求、资源分配状况等。q对资源进行分配对资源进行分配按照一定的分配原则从若干申请资源的作业中选出合适的作业，按照一定的分配原则从若干申请资源的作业中选出合适的作业，将作业申请资源的逻辑名与资源的物理地址进行连接，这样用户将作业申请资源的逻辑名与资源的物理地址进行连接，这样用户就能够就能够 开始对资源的使用。开始对资源的使用。q保证资源使用的安全性保证资源使用的安全性如果是共享资源，安全性表现在所以共享该资源的作业相互之间如果是共享资源，安全性表现在所以共享该资源的作业相互之间没有不良影响或者越权操作。没有不良影响或者越权操作。如果是独享资源，安全性表现在独享资源具有实现临界资源的手如果是独享资源，安全性表现在独享资源具有实现临界资源的手段。段。2.3.1 作业管理的任务作业管理的任务q作业的输入与输出作业的输入与输出如何组织作业并快速地把输入设备上的作业源源不断地装入高速如何组织作业并快速地把输入设备上的作业源源不断地装入高速的后援存储器上，逐步地形成后备作业队列；并且将作业的输出的后援存储器上，逐步地形成后备作业队列；并且将作业的输出信息组织在输出设备上输出。信息组织在输出设备上输出。q作业调度作业调度在多道程序设计系统中，系统可以同时处理多个作业，因此，系在多道程序设计系统中，系统可以同时处理多个作业，因此，系统必须能够按照一定的策略选取若干作业，并将它们调入内存，统必须能够按照一定的策略选取若干作业，并将它们调入内存，分配必要的资源，使它们同时处于运行状态，共享系统的有限资分配必要的资源，使它们同时处于运行状态，共享系统的有限资源，这就是作业调度。源，这就是作业调度。q作业控制作业控制作业是在操作系统控制下执行的。它包括作业如何输入到系统中，作业是在操作系统控制下执行的。它包括作业如何输入到系统中，当作业被调度选中后如何控制它的运行，作业在运行过程中发生当作业被调度选中后如何控制它的运行，作业在运行过程中发生错误或出现故障时应怎样处理，计算的结果如何输出等。错误或出现故障时应怎样处理，计算的结果如何输出等。2.3.2 作业管理的功能作业管理的功能 2.4.1 早期联机输入输出早期联机输入输出 2.4.2 脱机输入输出脱机输入输出 2.4.3 Spooling系统系统 2.4 作业的输入与输出作业的输入与输出 在在早早期期的的批批处处理理系系统统中中，每每个个用用户户将将需需要要计计算算机机解解决决的的计计算算工工作作组组织织成成一一个个作作业业，交交给给机机房房。由由操操作作员员把把一一批批作作业业装装到到输输入入设设备备(如如卡卡片片机机、纸纸带带机机)上上，再再由由cpu运运行行监监督督程程序序送送到到辅辅存存（早早期期是是磁磁带带），然然后后再再由由调调度度程程序序从从磁磁带带上上选选择择若若干干个个作作业业投投入入运运行行。作作业业在在运运行行过过程程中中，若若需需要要输输出出信信息息，将将信信息息先先输输出出至至另另一一条条磁磁带带上上，等等到到磁磁带带上上的的一一批批作作业业全全部部运运行行结结束束后后，再再将将输输出出带带上上的的信信息息由由输输出出设设备备(如如打打印印机机)输输出。以后再重复上述过程，输入下一批作业。出。以后再重复上述过程，输入下一批作业。2.4.1 早期联机输入输出早期联机输入输出 2.4.1 早期联机输入输出早期联机输入输出 脱脱机机批批处处理理系系统统由由主主机机和和卫卫星星机机（又又称称外外围围计计算算机机）组组成成。卫卫星星机机不不与与主主机机直直接接连连接接，只只与与外外部部设设备备打打交交道道。卫卫星星机机把把输输入入设设备备上上的的作作业业传传输输到到大大容容量量的的后后援援存存储储器器(磁磁带带、磁磁盘盘)上上，当当主主机机需需要要输输入入作作业业时时，就就把把后后援援存存储储器器同同主主机机连连上上。主主机机直直接接从从后后援援存存储储器器中中调调度度作作业业并并控控制制运运行行，并并把把运运行行过过程程中中作作业业的的输输出出信信息息以以文文件件形形式式保保存存在在后后援援存存储储器器上上，等等一一批批作作业业结结束束后后，将将后后援援存存储储器器重重新新与与卫卫星星机机连连接接，卫星机负责将作业的输出信息从输出设备上向外输出。卫星机负责将作业的输出信息从输出设备上向外输出。2.4.2 脱机输入输出脱机输入输出 2.4.2 脱机输入输出脱机输入输出 qSpooling系统系统指脱机指脱机IO不再单独使用卫星机，而是不再单独使用卫星机，而是由主机上的通道由主机上的通道来完成，来完成，并可与主机并行工作，为实现此功能所配置的软件系统。并可与主机并行工作，为实现此功能所配置的软件系统。它们和用户进程一样，也受系统调度程序调度运行，但它们的优它们和用户进程一样，也受系统调度程序调度运行，但它们的优先级比任何用户进程都高。先级比任何用户进程都高。输入进程负责从输入设备上读入作业，把作业记录在一组盘区中输入进程负责从输入设备上读入作业，把作业记录在一组盘区中（这组盘区称为作业的输入井）。（这组盘区称为作业的输入井）。一个用户作业在运行中有信息要输出时，首先通过文件管理系统一个用户作业在运行中有信息要输出时，首先通过文件管理系统组织输出文件，并存于相应的一组盘区中（这组盘区称为作业的组织输出文件，并存于相应的一组盘区中（这组盘区称为作业的输出井）。输出井）。以后当所要的输出设备有空时，系统通过调度以后当所要的输出设备有空时，系统通过调度Spooling输出进程输出进程把输出文件从输出井传送到相应的输出设备。把输出文件从输出井传送到相应的输出设备。2.4.3 SPOOLing系统系统2.4.3 SPOOLing系统系统图图2-5 SPOOLing系统系统输入设备输入设备输入设备输入设备通通道道外存外存输出井输出井输入井输入井输出设备输出设备输出设备输出设备通通道道主机系统主机系统通通 道道输输入入管管理理模块模块输输出出管管理理模块模块Spooling系统补充说明q通道：可以看做是小通道：可以看做是小CPU，指令系统简单，主，指令系统简单，主要是输入输出相关的指令要是输入输出相关的指令q在增加了通道的主机系统中，磁盘也是通过一在增加了通道的主机系统中，磁盘也是通过一种类型的通道连接内存的，图中的主机系统指种类型的通道连接内存的，图中的主机系统指内存内存+CPUqSpooling输入模块配合设备驱动程序，在输入模块配合设备驱动程序，在CPU上运行，从而产生和输入设备相连的通道上运行，从而产生和输入设备相连的通道的程序，放入内存并通知输入通道运行该程序，的程序，放入内存并通知输入通道运行该程序，从而控制输入装置将作业输入到输入井从而控制输入装置将作业输入到输入井q由于输入进程在主机系统中，因此支持用户动由于输入进程在主机系统中，因此支持用户动态提交作业，源源不断地送入系统态提交作业，源源不断地送入系统 2.5.1 作业的状态作业的状态 2.5.2 作业控制块作业控制块 2.5.3 作业调度的功能及调度性能的衡量作业调度的功能及调度性能的衡量 2.5.4 作业调度算法作业调度算法 2.5 作业调度作业调度 一个作业在进入系统到运行结束的生命期内，一共有四种状一个作业在进入系统到运行结束的生命期内，一共有四种状态：态：q提交状态提交状态作业处于从输入设备进入输入井的过程中。作业处于从输入设备进入输入井的过程中。q后备状态后备状态作业全部进入输入井后，系统为每个作业建立作业控制块，并把作业全部进入输入井后，系统为每个作业建立作业控制块，并把其其JCB放入作业后备队列，为作业调度做准备。放入作业后备队列，为作业调度做准备。q运行状态运行状态一个作业被作业调度程序选中而进入主存开始运行，到作业计算一个作业被作业调度程序选中而进入主存开始运行，到作业计算完成为止，这时，作业宏观运行，实质可能是就绪、执行或等待完成为止，这时，作业宏观运行，实质可能是就绪、执行或等待q完成状态完成状态当作业正常运行完成或因故障而终止时，作业进入完成状态。当作业正常运行完成或因故障而终止时，作业进入完成状态。2.5.1 作业的状态作业的状态 2.5.1 作业的状态作业的状态 q 系系统统中中往往往往有有很很多多批批处处理理作作业业被被收收容容在在磁磁盘盘输输入入井井中中，为为了了管管理理和和调调度度这这些些作作业业，就就必必须须记记录录已已进进入入系系统统的的各各作作业业的的情情况况，为为此此，系系统统为为每每个个作作业业设设置置一一个个作作业业控控制制块块（记记为为JCB，Job Control Block），记记录录作作业业的的有有关关信信息。息。q 作作业业存存在在的的整整个个过过程程中中，相相应应的的JCB也也存存在在，只只有有当当作作业业退退出出系系统统时时，JCB才才被被撤撤消消。JCB是是一一个个作作业业存存在在的的标标志。志。2.5.2 作业控制块作业控制块 q作业调度作业调度又称为又称为高级调度或宏调度高级调度或宏调度，是按照某种调度算法从所，是按照某种调度算法从所有处于后备状态的作业队列中挑选一个或多个作业进有处于后备状态的作业队列中挑选一个或多个作业进入主存中运行入主存中运行作业调度还要为选中的作业分配资源，做好作业运行作业调度还要为选中的作业分配资源，做好作业运行前的准备。完成作业调度的程序称为前的准备。完成作业调度的程序称为作业调度程序作业调度程序。作业调度在作业调度在多道批处理系统中多道批处理系统中是非常必要的是非常必要的2.5.3 作业调度的功能及调度性能的衡量作业调度的功能及调度性能的衡量 q作业调度程序的功能作业调度程序的功能按照系统选定的调度算法，从后备作业队列中选取一个按照系统选定的调度算法，从后备作业队列中选取一个或多个作业。或多个作业。为被选中的作业分配运行时所需要的系统资源。如分配为被选中的作业分配运行时所需要的系统资源。如分配主存和外设资源。主存和外设资源。为被选中的作业开始运行做好一切准备工作。如将作业为被选中的作业开始运行做好一切准备工作。如将作业的后备状态改为运行状态等。的后备状态改为运行状态等。作业正常运行完成或因故障而中断需要撤离系统时，作作业正常运行完成或因故障而中断需要撤离系统时，作业调度程序还要完成作业的善后处理工作。业调度程序还要完成作业的善后处理工作。2.5.3 作业调度的功能及调度性能的衡量作业调度的功能及调度性能的衡量 作业作业i的周转时间的周转时间Ti定义为：定义为：Ti=Tei-Tsi（其中（其中Tei为作业为作业i的完成时间，的完成时间，Tsi为作业为作业i的提交的提交时间）；时间）；n个作业的个作业的平均周转时间平均周转时间T为：为：T=(T1+T2+Tn)/n 作业作业i的带权周转时间的带权周转时间Wi定义为：定义为：Wi=Ti/Tri（其中（其中Tri为作业为作业i的实际运行时间）的实际运行时间）n个作业的个作业的平均带权周转时间平均带权周转时间W为：为：W=(W1+W2+Wn)/n 2.5.3 作业调度的功能及调度性能的衡量作业调度的功能及调度性能的衡量q 先来先服务调度算法先来先服务调度算法（FIFO/FCFS）q 短作业优先调度算法（短作业优先调度算法（SJF）q 响应比高者优先调度算法响应比高者优先调度算法 q 优先数调度算法优先数调度算法 2.5.4 作业调度的算法作业调度的算法 2.5.4 作业调度的算法作业调度的算法-FCFS先来先服务（先来先服务（FCFSFCFS，First Come Firs ServeFirst Come Firs Serve）调）调度算法是按作业来到的先后次序进行调度的。度算法是按作业来到的先后次序进行调度的。作作业业号号提交提交时间时间运行运行时间时间18.02.028.50.539.00.149.50.22.5.4 作业调度的算法作业调度的算法-FCFS作作 业业提交提交时间时间运行运行时间时间开始开始时间时间完成完成时间时间周周转时间转时间带权带权周周转时间转时间18.02.08.010.02.01.028.50.510.010.52.04.039.00.110.510.61.616.049.50.210.610.81.36.5平均周平均周转时间转时间T=（2.0+2.0+1.6+1.3）/4=1.725平均平均带权带权周周转时间转时间W=（1.0+4.0+16.0+6.5）/4=6.875短短作作业业优优先先调调度度算算法法是是依依据据每每个个作作业业的的JCB中中提提供供的的运运行行时时间间，每每次次调调度度作作业业时时，总总是是选选取取运运行行时时间间最最短短的的作作业业运运行行。这这种种算算法法对对短短作作业业有有利利，作作业业的的平平均均周周转转时时间间最最佳佳，也也容容易易实实现现，但但它它不不考考虑虑长长作作业业的的利利益益，有可能使长作业得不到运行的机会。有可能使长作业得不到运行的机会。2.5.4 作业调度的算法作业调度的算法-SJFSJF2.5.4 作业调度的算法作业调度的算法-SJFSJF作作 业业提交提交时时间间运行运行时时间间开始开始时时间间完成完成时时间间周周转时转时间间带权带权周周转转时间时间18.02.08.010.02.01.039.00.110.010.11.111.049.50.210.110.30.84.028.50.510.310.82.34.6平均周平均周转时间转时间T=（2.0+1.1+0.8+2.3）/4=1.55平均平均带权带权周周转时间转时间W=（1.0+11.0+4.0+4.6）/4=5.15q响应比高者优先调度算法是介于先来先服务调度算法和短响应比高者优先调度算法是介于先来先服务调度算法和短作业优先调度算法之间的一种折衷的算法。作业优先调度算法之间的一种折衷的算法。q它兼顾了运行时间短和等待时间长的作业，但它兼顾了运行时间短和等待时间长的作业，但算法较复杂算法较复杂，每次调度作业时，要计算各个作业的响应比每次调度作业时，要计算各个作业的响应比。q响应比定义为：响应比定义为：响应比响应比=作业响应时间估计的运行时间作业响应时间估计的运行时间q其中响应时间为作业进人系统后的等待时间加上估计的运其中响应时间为作业进人系统后的等待时间加上估计的运行时间。因此，响应比可写为：行时间。因此，响应比可写为：响应比响应比=1+作业等待时间估计的运行时间作业等待时间估计的运行时间2.5.4 作业调度的算法作业调度的算法-HRNHRN 2.5.4 作业调度的算法作业调度的算法-HRN 如果对表如果对表2-2中的作业采用响应比高者优先调度算法来进中的作业采用响应比高者优先调度算法来进行调度，每个作业运行完成时剩下的所有作业的响应比行调度，每个作业运行完成时剩下的所有作业的响应比:当作业当作业1结束时：作业结束时：作业2的响应比的响应比=1+(10.0-8.5)/0.5=1+3=4作业作业3的响应比的响应比=1+(10.0-9.0)/0.1=1+10=11作业作业4的响应比的响应比=1+(10.0-9.5)/0.2=1+2.5=3.5从计算结果可看出，作业从计算结果可看出，作业3的响应比最高，应该选择作业的响应比最高，应该选择作业3运行。运行。当作业当作业3结束时：结束时：作业作业2的响应比的响应比=1+(10.1-8.5)/0.5=1+3.2=4.2作业作业4的响应比的响应比=1+(10.1-9.5)/0.2=1+3=42.5.4 作业调度的算法作业调度的算法-HRN 作作 业业提交提交时时间间运行运行时时间间开始开始时时间间完成完成时时间间周周转时转时间间带权带权周周转转时间时间18.02.08.010.02.01.039.00.110.010.11.111.028.50.510.110.62.14.249.50.210.610.81.36.5平均周平均周转时间转时间T=（2.0+1.1+2.1+1.3）/4=1.625平均平均带权带权周周转时间转时间W=（1.0+11.0+4.2+6.5）/4=5.6752.5.4 作业调度的算法作业调度的算法-优先数调度算法优先数调度算法q优先数调度算法就是选取优先数最高的作业首先运行。优先数调度算法就是选取优先数最高的作业首先运行。q确定优先数的一种较简单的方法是，确定优先数的一种较简单的方法是，当一个作业送入系统时，由用户为自己的作业规定一个优先数，当一个作业送入系统时，由用户为自己的作业规定一个优先数，这个优先数反映了用户要求运行的急切程度。为了防止有的用户这个优先数反映了用户要求运行的急切程度。为了防止有的用户为自己的作业规定一个很高的优先数，系统可对高优先数作业收为自己的作业规定一个很高的优先数，系统可对高优先数作业收取高的费用。取高的费用。更好的方法是由系统根据该作业执行时间的长短和对资源要求更好的方法是由系统根据该作业执行时间的长短和对资源要求的多少来规定其优先数。这可以在作业进入系统时确定，亦可在的多少来规定其优先数。这可以在作业进入系统时确定，亦可在每次选择作业时算出。每次选择作业时算出。练习1 在一个单道批处理系统中，一组作业的提交时在一个单道批处理系统中，一组作业的提交时刻和运行时间如表所示，试计算以下三种作业调刻和运行时间如表所示，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。度算法的平均周转时间和平均带权周转时间。1.先来先服务先来先服务2.短作业优先短作业优先3.响应比高者优先响应比高者优先作业作业提交时刻提交时刻运行时间运行时间18.01.028.50.539.00.249.10.1练习2假设要在一台处理机上执行下列作业，且假设这些假设要在一台处理机上执行下列作业，且假设这些作业在作业在0时间以时间以12345的顺序到达，计算采用时的顺序到达，计算采用时间片轮转调度算法和非剥夺式优先级调度算法时间片轮转调度算法和非剥夺式优先级调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间（优先数越的平均周转时间和平均带权周转时间（优先数越小优先级越高）小优先级越高）作业作业执行时间执行时间优先数优先数1102214322411553作业3证明：短作业优先的调度算法可以得到最短证明：短作业优先的调度算法可以得到最短的平均周转时间。的平均周转时间。练习4假设某多道程序设计系统供用户使用的主存空间是假设某多道程序设计系统供用户使用的主存空间是100K，磁，磁带机带机2台，打印机台，打印机1台，采用可变分区方式管理主存，采用台，采用可变分区方式管理主存，采用静态分配方式分配磁带机和打印机，现有如表所示的作业静态分配方式分配磁带机和打印机，现有如表所示的作业序列序列作业号作业号 进入输入井进入输入井 计算时间计算时间 主存主存 磁带机磁带机 打印机打印机18:0025分分15K1128:2010300138:2020601048:3020201058:35151011作业调度策略是先来先服务，优先分配主存的低地址区域且作业调度策略是先来先服务，优先分配主存的低地址区域且不移动已在主存的作业，在主存中的作业评分不移动已在主存的作业，在主存中的作业评分CPU时间，时间，问题如下问题如下作业调度选中各作业的次序是什么作业调度选中各作业的次序是什么全部作业运行结束的时刻是什么全部作业运行结束的时刻是什么平均周转时间是多少平均周转时间是多少练习5某多道程序设计系统配有一台处理器和两台外设某多道程序设计系统配有一台处理器和两台外设I1和和I2，现有，现有3各优先级由低到高的作业各优先级由低到高的作业J1，J2和和J3都已装入主存，他们使用资源的先后顺序和占都已装入主存，他们使用资源的先后顺序和占用时间分别是：用时间分别是：J1：I2 30，CPU 10，I1 30，CPU 10J2；I1 20，CPU 20，I2 40J3；CPU 30，I1 20处理器调度采用可抢占的优先数算法，请问处理器调度采用可抢占的优先数算法，请问三个作业从开始到完成所用的时间三个作业从开始到完成所用的时间3个作业全部完成时个作业全部完成时CPU的利用率的利用率3个作业全部完成时外设个作业全部完成时外设I1的利用率的利用率练习6有一个具有两道作业的批处理系统，作业调有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先的调度算法，进程调度采度采用短作业优先的调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，有如用以优先数为基础的抢占式调度算法，有如表所示的调度序列，优先数数值越小优先级表所示的调度序列，优先数数值越小优先级越高越高列出所有作业进入内存时间及结束时间列出所有作业进入内存时间及结束时间计算平均周转时间计算平均周转时间作业作业 到达时间到达时间估计运行时间估计运行时间优先数优先数A10:0040分分5B10:20303C10:30504D10：50206 2.6.1 脱机控制方式脱机控制方式 2.6.2 联机控制方式联机控制方式 2.6 作业控制作业控制 作业控制就是用户对作业的干预作业控制就是用户对作业的干预 作业控制方式有两种：作业控制方式有两种：q脱机作业控制脱机作业控制也称为作业的自动控制方式，它是为批处理的脱机用户提也称为作业的自动控制方式，它是为批处理的脱机用户提供的。供的。q联机作业控制联机作业控制也称为作业的直控制方式，它是为联机或终端用户提供的。也称为作业的直控制方式，它是为联机或终端用户提供的。2.6 作业控制作业控制 脱机作业控制通常采用两种途径：脱机作业控制通常采用两种途径：q 作业控制卡作业控制卡作业控制卡方式是早期的一种脱机作业控制方式，存作业控制卡方式是早期的一种脱机作业控制方式，存在着以下缺陷：在着以下缺陷：p使用不够灵活，因为用户要把控制卡插入到那些要控制的卡片中间，使用不够灵活，因为用户要把控制卡插入到那些要控制的卡片中间，如插不准确，如插不准确，就会出错，很不方便。就会出错，很不方便。p由于作业控制卡是分散的，因此要对作业控制卡进行修改比较麻烦。由于作业控制卡是分散的，因此要对作业控制卡进行修改比较麻烦。此外，这些控制卡只能顺序执行，不能重复执行或跳越执行。此外，这些控制卡只能顺序执行，不能重复执行或跳越执行。p作业控制卡的格式表示方式不简洁，不易学会，不受用户欢迎。作业控制卡的格式表示方式不简洁，不易学会，不受用户欢迎。q 作业说明书作业说明书2.6.1 脱机控制方式脱机控制方式 q联机作业控制是指用户通过使用控制台或终端发布命联机作业控制是指用户通过使用控制台或终端发布命令对其作业运行所进行的控制。用户根据其操作意图令对其作业运行所进行的控制。用户根据其操作意图逐个地键入命令控制和指挥作业运行，而系统也通过逐个地键入命令控制和指挥作业运行，而系统也通过相应的设备把作业运行的情况和操作结果通知用户，相应的设备把作业运行的情况和操作结果通知用户，以便用户根据当前的情况决定下一步的行动。以便用户根据当前的情况决定下一步的行动。2.6.2 联机控制方式联机控制方式 2.7.1 Windows XP的系统命令的系统命令 2.7.2 Windows XP的的GUI 2.7.3 Win32 API函数函数 2.7 Windows XP的用户接口的用户接口Windows XP的命令具有以下特点：的命令具有以下特点：q有些命令只能通过命令行直接执行有些命令只能通过命令行直接执行q复制、粘贴操作不同复制、粘贴操作不同q能前后浏览每一步操作屏幕所显示的内容能前后浏览每一步操作屏幕所显示的内容q直接支持系统已挂接的码表输入法直接支持系统已挂接的码表输入法2.7.1 Windows XP的系统命令的系统命令 Windows XP 的图形用户界面组成元素：的图形用户界面组成元素：q桌面桌面q窗口窗口 q菜单菜单q对话框对话框2.7.2 Windows XP的的GUI qWindowsWindows的应用程序编程接口是的应用程序编程接口是WindowsWindows操作系统操作系统提供给程序员的编程接口，其主要功能是以提供给程序员的编程接口，其主要功能是以APIAPI函函数的方式向程序员提供数的方式向程序员提供WindowsWindows系统服务调用。每系统服务调用。每一个一个APIAPI函数对应一个系统服务功能，通过函数对应一个系统服务功能，通过APIAPI函函数，在用户程序中可以实现诸如建立窗口、绘图数，在用户程序中可以实现诸如建立窗口、绘图及使用硬件设备等功能。及使用硬件设备等功能。qWin32 APIWin32 API函数指的是在函数指的是在3232位位WindowsWindows系统下使用系统下使用的的APIAPI函数。函数。q高级语言程序员往往使用过程调用而不直接用高级语言程序员往往使用过程调用而不直接用APIAPI 2.7.3 Win32 API函数函数 作业：q2、4、6、10、13、15q补充题：补充题：什么是什么是Spooling系统，试述系统，试述Spooling系统的系统的软硬件组成及工作过程软硬件组成及工作过程q9、静夜四无邻，荒居旧业贫。、静夜四无邻，荒居旧业贫。5月月-235月月-23Saturday,May 20,2023q10、雨中黄叶树，灯下白头人。、雨中黄叶树，灯下白头人。10:59:3910:59:3910:595/20/2023 10:59:39 AMq11、以我独沈久，愧君相见频。、以我独沈久，愧君相见频。5月月-2310:59:3910:59May-2320-May-23q12、故人江海别，几度隔山川。、故人江海别，几度隔山川。10:59:3910:59:3910:59Saturday,May 20,2023q13、乍见翻疑梦，相悲各问年。、乍见翻疑梦，相悲各问年。5月月-235月月-2310:59:3910:59:39May 20,2023q14、他乡生白发，旧国见青山。、他乡生白发，旧国见青山。20 五月五月 202310:59:39 上午上午10:59:395月月-23q15、比不了得就不比，得不到的就不要。、比不了得就不比，得不到的就不要。五月五月 2310:59 上午上午5月月-2310:59May 20,2023q16、行动出成果，工作出财富。、行动出成果，工作出财富。2023/5/20 10:59:3910:59:3920 May 2023q17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。10:59:39 上午上午10:59 上午上午10:59:395月月-23q9、没有失败，只有暂时停止成功！。、没有失败，只有暂时停止成功！。5月月-235月月-23Saturday,May 20,2023q10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。10:59:3910:59:3910:595/20/2023 10:59:39 AMq11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。、成功就是日复一日那一点点小