江苏师范大学操作系统ppt第2章.ppt

19:45:39 《操作系统、实验》 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 2.4 Windows 2000/XP的用户接口 2.5 Linux的用户接口 2.6 DOS系统调用 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。 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。 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 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。 作业状态及其转换 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 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) / n 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） 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 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1 28 作业2 9 作业3 3 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。 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。 SJF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1 9 作业2 4 作业3 10 作业4 8 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) 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。 操