第六章作业管理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第六章 作业管理,作业与作业步,作业（,job),：,就是用户在一次运算过程或一次事务处理中要求计算机所做的全部工作，称为作业。它包括用户程序、数 据，以及对程序运行进行控制和处理的有关信息。一般，可把作业分成批处理型作业和终端型作业两类,作业步,:,在处理作业过程中，所经过的如编译、连接、运行等步骤称为作业步。一个作业的各作业步之间是有联系的，在逻辑上是顺序执行的。,作业的状态,进入状态,即,提交状态,，,作业从输入设备进入,输入井,。,后备状态,操作员把作业输入到直接存取的后援存取器后，为进入系统的作业建立,作业控制块,， 并把它加入到后备作业队列中，等候作业调度程序调度。这一过程也称为,作业注册,。,运行状态,作业被作业调度程序选中，且分配了必要的资源，建立一组相应的进程后，该作业就 进入了运行状态。它分为三种状态：即,就绪状态,、,执行状态,、,阻塞状态,。,完成状态,当作业正常运行结束或因发生错误而终止时，作业进入,完成阶段,。,典型的作业步,编译,连接装配,运行,目标,程序,段,目标,程序,源程序,输入数据,子程序,库函数,动态库函数,计算结果,提交,后备,后备,就绪,就绪,运行,运行,就绪,运行,阻塞,阻塞,就绪,运行,完成,作业调度,作业调度的功能,(1),记录已进入系统的各作业的状态,(2),按调度算法选择作业运行,(3),为作业运行分配系统资源,(4),作业结束后的善后处理,作业控制块（,JCB,）,内容为：,作业名,资源要求,资源使用情况,作业类型和级别,后备作业队列,计数器,JCB1,JCB2,.,JCB3,作业调度程序,作业调度程序的,主要功能,是审查系统能否满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法选取作业。调度的,关键,在选择适当的算法,。,衡量调度性能的若干参数,CPU,的利用率,指,CPU,有效运行时间与总的运行时间之比,;,总的运行时间为有效运行时间与,CPU,空转时间之和,.,CPU=CPU,有效运行时间,/,CPU,总的运行时间,吞吐量,指单位时间内平均完成的作业数,.,周转时间,是指从作业提交给系统开始,到作业完成为止的这段时间间隔,(,称为作业周转时间,),一个作业的周转时间定义为,:,Ti=,Tci,Tsi,其中,:,Tci,为作业的完成时间,Tsi,为作业的提交时间,Ti,描述作业在系统内停留的时间,周转时间,=,运行时间,+,等待时间,平均周转时间,对于进入系统的,n,个,作业来说,作业的平均周转时间,T,为,:(,见课本,112,页,),T=,带权周转时间,:,一个作业的带权周转时间定义为,:,Wi,=Ti/Tri,Tri,为作业,I,的运行时间,平均带权周转时间,W=,调度算法,先来先服务：,FCFS,算法是按作业到达的先后次序来进行调度。,平均带权周转时间,作业,提交时间,Ts,运行时间,Tr,开始时间,Tb,完成时间,Tb,Ti,Wi,1,8.0,2.0,8.0,10.0,2.0,1.0,2,8.5,0.5,10.0,10.5,2.0,4.0,3,9.0,0.1,10.5,10.6,1.6,16.0,4,9.5,0.2,10.6,10.8,1.3,6.5,T=1/4Ti=1.725W=6.875,最短作业优先的调度算法：,SJF,算法总是优先调度要求运行时间最短的作业，把它作为下一次服务的对象,作业,提交时间,Ts,运行时间,Tr,开始时间,Tb,完成时间,Tb,Ti,Wi,1,8.0,2.0,8.0,10.0,2.0,1.0,2,8.5,0.5,10.3,10.8,2.3,4.6,3,9.0,0.1,10.0,10.1,1.1,11.0,4,9.5,0.2,10.1,10.3,0.8,4.0,T=1/4Ti=1.55W=5.15,响应比高者优先调度算法：,HRN,算法就是在每调度一个作业投入执行时，计算后备作业 中每个作业的响应比，挑选响应比高者投入执行,优先数,(,响应比,),Rp,作业响应时间运行时间,(,作业等待时间作业运行时间,)/,运行时间,作业等待时间作业运行时间,由此可看出,:,要求服务的时间是分母,所以对短作业是有利的,他的优先数高,可先运行,.,但由于等待的时间是分子,所以长作业由于等待了较长时间,从而提高了其调度优先数,而得到调度,.,作业,提交时间,Ts,运行时间,Tr,开始时间,Tb,完成时间,Tb,Rp,Ti,Wi,1,8.0,2.0,8.0,10.0,1,2.0,1.0,2,8.5,0.5,10.1,10.6,3.2,2.1,4.2,3,9.0,0.1,10.0,10.1,10,1.1,11,4,9.5,0.2,10.6,10.8,5.5,1.3,6.5,T=1/4Ti=1.625W=5.675,用户与操作系统的接口,基本概念：,程序接口（,program interface,）：,指是用户程序和操作系统之间的接口。用户程序可通过该接口取得操作系统的服务。该接口主要由一组系统调用组成,命令接口（,command interface,）：,用户与操作系统之间的接口，用户通过该接口直接或间接控制作业的运行，包括直接键入或作业说明书中发出的一组命令。此接口也就是用户接口，又可分成联机用户接口与脱机用户接口两种,作业控制语言,JCL,（,job control language,）：,系统提供给用户用于书写作业说明书的语言。,系统调用（,system call,）：,所谓系统调用是指系统为用户程序调用操作系统所提供的子程序。它与一般的函数调用不同，系统调用是通过中断方式转向相应子程序的，它工作在核心态（即特权方式），而一般函数调用，仍仅在用户态下的地址转移,两类接口：,程序接口：,(,广义指令,),它是借助于在用户和操作系统之间提供高级通信来控制一组程序的处理,命令接口：,它管理和控制运行的程序，并为这些程序与控制的资源和提供的服务之间实现交互作 用。由,操作命令,及,作业控制语言,组成。,由图可见：,命令接口和程序接口是,相关,的。命令接口是由系统进程来实现的。其它程序一样，这个命令接口利用程序接口来请求系统 服务。,概念：,所谓,系统调用,，就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些,子功能,。它是一种特殊 的,过程调用,，这种调用通常是由特殊的机器指令实现的,系统功能的调用：,系统调用与返回,程序之间的嵌套调用,