江苏师范大学操作系统第章

第2章作业管理与用户接口2.1作业的概念2.2作业管理的功能2.3操作系统的用户接口2.4Windows2000/XP的用户接口2.5Linux的用户接口2.6DOS系统调用1作业的概念作业用户交给计算机所做的工作的集合。作业步作业中的一个相对独立的步骤。如编程作业中的编辑、编译、连接、运行等几个作业步。作业组织作业由程序、数据、作业说明书三部分组成。程序是问题求解的算法描述；数据是程序加工的对象，但有些程序未必使用数据；作业说明书是告诉操作系统本作业的程序和数据按什么样的控制要求使之执行。2作业控制语言与作业说明书作业控制语言JCL是对用户作业进行组织和管理的各种控制命令的集合.用于书写作业说明书作业说明书是按规定形式书写的一个特殊文件.包括3方面内容：作业基本信息；作业控制信息；资源要求信息。3作业管理的功能作业控制

作业建立

作业运行作业撤消作业调度

作业调度算法4作业的建立

作业的输入联机输入方式脱机输入方式直接耦合方式SPOOLING输入方式网络输入方式作业控制块JCB的建立描述信息：包括作业名、作业状态、作业的优先级和作业类型等。资源要求：包括要求运行的时间、最迟结束时间、需要的主存空间、外设的种类和数量。使用信息：包括作业进入系统的时间、开始运行时间、已经运行时间和内存地址等。5作业状态及其转换6作业调度作业调度的概念收容状态－>执行状态从作业后备队列中选出若干作业装入内存，参与多道运行作业调度的性能指标CPU利用率=CPU的有效工作时间/CPU总的运行时间：吞吐率=完成的作业道数/完成的时间（小时）：平均周转时间T和平均带权周转时间W

7调度算法性能衡量

作业周转时间如果作业i提交给系统的时刻是ts，完成时刻是tf，该作业的周转时间ti为：ti=tf–ts实际上，它是作业在系统里的等待时间与运行时间之和。周转时间＝完成时间－提交时间＝等待时间＋运行时间平均作业周转时间为了提高系统的性能，要让若干个用户的平均作业周转时间和平均带权周转时间最小。

平均作业周转时间T=(Σti)/n作业带权周转时间和平均作业带权周转时间如果作业i的周转时间为ti，所需运行时间为tk，则称wi=ti/tk为该作业的带权周转时间。ti是等待时间与运行时间之和，故带权周转时间总大于1。

平均作业带权周转时间W=(Σwi)/n8作业调度算法先来先服务（FCFS）短作业优先（SJF）响应比高优先（HRRN）优先级高优先（PS）9优点实现简单缺点算法只顾及作业等候时间，没考虑作业要求服务时间的长短，不利于短作业而优待了长作业。先来先服务调度算法10先来先服务算法习题【例】三个作业依次到达系统并立即进入调度： 作业名所需CPU时间作业128作业29作业33采用FCFS算法，三个作业的周转时间分别为多少？平均作业周转时间为多少？(35)若三个作业提交顺序改为作业2、1、3，平均作业周转时间约为多少？(29)若三个作业提交顺序改为作业3、2、1，平均作业周转时间约为多少？(18)FCFS调度算法的平均作业周转时间与作业提交的顺序有关。11最短作业优先算法（SJF）算法以进入系统的作业所要求的CPU时间为标准，总选取估计计算时间最短的作业投入运行。例优点算法易于实现。缺点忽视了作业等待时间；不利于长作业，会出现饥饿现象。12SJF算法习题【例】四个作业同时到达系统并立即进入调度：作业名所需CPU时间作业19作业24作业310作业48假设系统中没有其他作业，现实施SJF调度算法，平均作业周转时间为多少？(17)平均带权作业周转时间为多少？(1.98)

13最高响应比(HRRF)优先算法

响应比

R=（处理时间+等待时间）/处理时间=周转时间/处理时间=1+（等待时间/处理时间）短作业容易得到较高响应比；长作业等待时间足够长后，也将获得足够高的响应比；饥饿现象不会发生例优点短作业、长作业兼顾。缺点每次调度都要计算响应比，增加系统开销。14操作系统的用户接口用户接口的功能与类型15命令哄接口联机唐命令辱接口脱机喇命令写接口16脱机虑命令寻接口也称扯为批电处理封用户具接口作业绘说明届书利用渣作业总控制闯语言丸来编较写表总示用猎户控乓制意杆图的乏作业策控制巴程序车。作业孙控制系统周按照作业酿说明秀书中所晃规定肺的顺倘序和卸出错绢处理讯方法衬控制蹈作业德执行螺。在执阅行过撒程中喝，用拢户无烦法干锐涉。17联机税命令侵的形恩式及顽实现键入望命令蠢（命罪令名伍及参只数)例如吼：C>浮FO慈RM桨AT牵A：C>信di核r或$ls终端槐接收缺命令命令炊解释芒器(程序)分析破、执选行MS猫-D屠OS的命登令解咐释器参是Co献mm饶an珠d.因co池m，UN千IX的命赶令解帖释器唇是Sh六el淡l。命令希方式鄙的特梅点需记氏命令证名交互坑性较兼强有时我操作灾比鼠懂标方壶式快(需参决数的挎非交落互程恒序,如格龟式化白盘)18联机由命令须类型(1叼)系统轮访问多命令常用晌的有庆：注己册命洞令、拥注销裕命令椅、修激改口弹令命筛令等占。(2辟)磁盘辱操作呼命令常用何的有侦：磁壮盘格饿式化腰命令清、备依份命低令等(3嚼)文件决管理赏命令文件限操作突命令召：复汗制、倾删除桑或显剑示文僚件内处容等涌；目录盏操作遣命令筝：建案立、常删除珍、查标看目山录等按命令(4昂)其它晨命令编辑石命令疫、编片译、折汇编缩慧和连湿接命预令、勾调试采命令威；输入久输出吧重定索向、干管道沸连接肤等；批处焰理命慌令1920批处磨理命漫令批处贵理命腿令文创件将需独要按跳序执铁行的偶一些高命令郊放到界一个夫文件帜中，孙只需景打一汉个文锡件名赖就可您以自尊动连径续、肺顺序冲地执艰行该铸文件要中的物这组颜命令均。批方狼式的各用途把现暴有的呈命令线组合遮起来消实现碑更复裕杂的讽功能特别饼的自鸟动执法行批王文件(放在率根目皇录下分或用遵户主圆目录敞下),用来督自动条执行矮每次窑开机勺或登喉录时仰的例驴行工定作启动芒诸如作中文鄙环境忠这样划的集感成软辫件或胸一些裁参数叼复杂骗的软椒件，颜简单暮方便兄，不球必要狸求用是户了冠解相柱应启夜动步报骤(装字照库/启动抚程序/装输皱入法露等）病和参地数21批命甚令文录件示催例22图形涉用户遭接口工作瞧形式系统节或用贸户可前将各乱种命迹令定挪义为腰一个留菜单趴、某龙种按德钮或镰图标岂，用厦户可秘以用并键盘细和鼠肺标对撇菜单耐中的班各项断功能斩进行遗相应赤的选构择操加作，糟之后描系统瓦将自遭动地缴执行骑所选货择的售命令具。优点减少龟或免那除用歪户的刑记忆朵工作滤量，谋既方凉便了哄用户惑又节练省了盏运行羡时间。缺点其实省现需房诚要的胞代码杨设计夺量很太大，热因此劫，对室内存蜓、外喊存占笨用容脊量也减多，膨为了杰实时观显示柴，对CP紫U速度惊和显顿示器挂的质丹量要份求也敢高。23程序呢接口乖简介程序捷接口饼的目眉的程序久接口奴是操剪作系还统提章供给腐编程罚人员办的唯贯一接鸦口；使编锡程人起员能滨通过帖程序墨接口存，来伟完成叛那些社与机怎器硬打件部阴分相标关的母工作隙以及躺控制镜程序轨的执浅行速善度等势。程序补接口芳的概监念程序贞接口子由一泰系列樱系统谷调用组成岂。用户肚在程矿序中售调用创操作诸系统词所提残供的笨一些确子功饭能。24处理桂机的列状态在计求算机底的指宋令系区统中训，指刻令分希为两缎部分怖：特权馅指令：仅由OS使用刃的指曾令；非特权多指令：用户流与OS使用午的指池令。处理赵机的戚两种认状态系统尚态（党管态骑、核追心态甚）：础一般觉指操趣作系宣统管的理程俘序运锅行的阀状态慰；用户正态（对目态持）：滥用户惨程序将运行山状态眠，只苦允许灯访问以用户芬程序到自己奋的存挡储区抽域。25CP缺U状态垂的转筝换用户痒态系菊统态其转换皇的唯耗一途丽径是因通过勉中断系统假态用户添态可用纯设置PS棕W（修改撇程序寄状态余字）春可实纪现26改变且指令屡流程重复禾执行滚和公载用改变期指令虹流程努后需悄要返闻回原宋处嵌套礼调用系统面调用朵也允氏许嵌饥套调粱用，债即在巴一被但调用洽过程箭执行锅期间窝，可舟再利梢用系闭统调神用命六令调聪用另榨一系冤统调服用，胶一般迟每个解系统呈对嵌券套调找用的也深度拼（6）有由限制溪。系统葱调用注方式（IN泼T）与程捏序中述一般该的调检用方郊式的馋相同鞭点：系统借调用督与一弯般过戴程调采用的创相同挂点27系统水调用今与一喂般过腔程调锣用的窗区别-1运行眠在不名同的报系统晶状态一般直过程览调用：其呆调用珍程序话和被扔调用炮程序勇都运羡行在最相同川状态拖（用虫户态奇）。系统末调用：调幕用程培序在拘用户作态，巡寿被调产用程叫序在血系统沉态。执行顷方式伞与过恶程不阁同一般绵过程魔调用：使用攀普通晚的跳府转指提令（ca耻ll、jm母p等）系统冈调用：需使叮用软煮访管咐指令旨（in而t）或陷所入指育令（tr该ap）提供列的方辱式不台同一般倾过程减调用：由编杠程环掩境提缴供。系统拦调用：由OS提供裙。28系统牵调用答与一独般过拍程调子用的腐比较-2执行攀的代膀码不埋同一般色过程省调用：执行眉的是漏用户荡自己远编写巩的代膝码。系统晌调用：执行椒是OS内核历代码颤。调用晶的方榆式不隙同一般筛过程净调用：是静援态调惯用，显被调寸用代忽码与笑调用触代码震在同欣一程胆序之汪内。被调州用代依码是滩专门不为该菌软件蓄编制井，即启基于繁模块我划分绿或仅屠限于残本软挤件范蚀围内偷的公剩用或图重复河使用系统托调用：是动毒态调劳用，交程序脖中不证包含猫被调勇用代似码。好处笋：（1）用呜户程露序长快度缩姐短；（2）当OS升级剥时，线调用昏方不列必改户变。29系统缝调用润与一复般过姑程调详用的爆比较-3调用议的地叶址不未同一般沙过程桑调用：其调及用地鼠址固蜂定，叛调用巷地址悔包含扣在调宵用语织句中恋。系统凭调用：系统愈调用茅转向忌的地女址是号活的租：不纹同的够调用徒，地默址不应同系统骨调用着指令寺中不补包含翼调用尿地址看，只若包含氏功能康号，忧是按宫功能放号（蚕在可搞执行蛙目标虑程序范中）公调用偶的。佩在操星作系这统内攻部，扔由系愁统调确用处招理程骗序通挂过系统浓调用启入口命表（OS的一艇个数础据结贯构）棒将功电能号飞转换堡为相历应的员指令墨地址挡。30系统毫调用创分类进程湖控制丈类系妄统调洒用包括偏进程并创建弟、进黄程执灾行、著进程晃撤消屈、执纠行等倘待和竞执行获优先羞级控闪制等蠢。文件滩操作沾类系派统调猛用包括库对文贞件的石读、卸写、丧创建卖和删抖除等。进程净通信钓类系揭统调栗用该类农系统巧调用饶被用趴在进匀程之翁间传肉送消拐息或馅信号纲。设备满管理尤类系寇统调鹅用该类元系统禁调用崖被用拌来请吗求和隶释放启有关酷设备稼、以元及启照动设年备操唉作等。系统品管理斜类如取杰日历卧时间忙、取星或设伏置终羽端信镰息等传。31系统虑调用段的实著现通过中断王和陷码入硬根件机魄构来实吸现：中断指CP季U对系全统发舟生某简事件与时的召这样陆一种隶响应早：CP全U暂停苹正在费执行晓的程凉序，怕在保鬼护现把场后培，自域动转秧去执亭行该押事件匹的中茅断处康理程死序，欠执行杜完后均，再订返回淘到原心程序鼠的断帖点处膏继续作执行敏。中断届过程（1）中描断请旱求拆（2）中你断响青应（3）现场保护呜（4）中卡断处遵理（5）恢泽复现兽场占（6）中坏断返今回32系统贸调用脆的实滔现中断萍分类(中断尊事件)外中雅断：由外溪部设秒备事延件引码起的继中断英；内中防断：由CP尺U内部悔事件昨引起纺的中温断。陷入内中发断执行笨现行终指令肺引起稿的系统性调用扛功能仔号在操涛作系摸统中杨，每远个系置统调爱用都飞对应右一个唇事先犯给定沫的功承能号桃，例饮如0、1、2、3等。注：质在陷坦入指甚令中英必须拨包括欢对应德系统该调用店的功绘能号狭。而础且，染在有于些陷榨入指斧令中瞎，还呀带有游传给锄陷入帽处理隶机构小和内脾部处蒸理程县序的恋有关推参数目。33SystemCall用户程序A0SUB0SUB1SUBiSUBnA1AiAn……系统调用处理子程序取系统功能号找入口地址表相应入口地址结束处理恢复现场A0A1…Ai…An保护CPU现场陷入指令系统调用陷入机构入口地址表系统警调用榜的实鼻现过开程34参数解的设继置参数薪设置吼的常柔见方蹄式通过妄有关博通用钉寄存蜓器来雀传递些参数棚；这些篮寄存阅器应烛是系枝统程丢序和测用户呼程序咱都能霸访问原，由植于寄走存器锹长度导较短旬，无肝法传漠递较搜多的按参数△由鹅陷入渣指令有自带柄参数拦：陷变入指错令的灵长度迁有限鱼的，态且还劫要携右带系稻统调似用功咏能号仁，只洗能自指带有舅限的巷参数遭。大多灰在内股存中腹开辟焦专用慕堆栈捆区来污传递寨参数35高级蔬语言摊中系雷统调宫用的龙实现36Wi蛙nd敢ow守s懂20苹00身/X灵