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1、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；
2、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C
3、PU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,
4、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
5、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
6、。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
7、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
8、 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
9、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
10、(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：
11、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：入口的一般性处理，查入口跳转表，跳转到相应功能的过程。保护CPU现场(将PC与PSW入栈)，改变CPU执行状态（处理机状态字PSW切换，地址空间表切换）将参数取到核心空间执行操作系统内部代码；执行iret指令：将执行结果装入适当位置（类似于参数带入），恢复CPU现场（以栈顶内容置PSW和PC）。,作业,系统调用与函数调用的异同?举例说明你用过的系统调用。,
