计算机操作系统教程 第2章 操作系统的用户界面

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1、第2章操作系统的用户界面2.1运行一个用户程序的过程2.2操作系统的用户界面2.3操作系统提供给用户程序的服务2.4用户界面的发展开始本章学习目标操作命令：包括作业控制语言和键盘命令，这是用户操作计算机的方式系统功能调用：这是用户程序对操作系统提供的服务的调用接口系统功能调用的执行过程返回本章首页2.1运行一个用户程序的过程一、使用计算机来计算来运行用户程序有三个步骤：（1）用某种语言（例如FORTRAN语言）编制一个程序，它被称为源程序。（2）将源程序和初始数据记录在某种输入介质上。例如穿成一盘纸带，或在终端设备（包括键盘、显示器）上直接编辑源

2、程序。（3）按照一定要求来控制计算机工作，并经过加工最后算出结果。返回本章首页二、对作业的处理的几个作业步（1）编辑（修改）：建立新文件或是对原有文件进行修改。（2）编译：请求系统把修改好的源程序翻译成浮动目标模块，并将它放在磁盘上，也可以穿孔输出或二者有之。（3）链接：请求系统把主程序模块和其他所需要的子程序和例行程序链接装配在一起，成为一个可执行的完整的内存映像文件。下一页三、作业步之间的关系表现为（1）每个作业步运行的结果产生下一个作业步所需要的文件。如图2.1所示。（2）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。下一页图

3、2.1作业步之间的关系返回本节2.2操作系统的用户界面2.2.1操作系统提供的两个接口2.2.2作业控制语言和键盘命令返回本章首页2.2.1操作系统提供的两个接口操作系统为用户提供的接口体现在两个方面（如图2.2所示）：一是操作系统为用户提供的各种操作命令，用户可利用这些操作命令来组织作业的工作流程和控制作业的运行；二是操作系统为用户提供的一组系统功能调用，用户可以在源程序一级使用这些系统调用，请求操作系统提供的服务（如，请求使用各种外部设备进行信息传输、向系统申请资源等）。返回本节2.2.2作业控制语言和键盘命令1．作业控制语言2．单道批处理系

4、统中的作业调度基本原则3．作业调度的性能指标4．单道批处理系统作业调度算法介绍与分析5．键盘命令建立用户程序及分时系统作业调度1．作业控制语言在脱机工作方式下系统提供作业控制语言（JCL，JobControlLanguage），它既可以写成操作说明书的形式，也可穿孔成为作业控制卡的形式（前者较多地为批处理系统所采用）。操作系统根据作业申请表来分配作业所需的资源并注册该作业；通过作业说明书（或作业控制卡）对作业实施运行控制。一般在批处理系统中都提供JCL语言。下一页2．单道批处理系统中的作业调度基本原则作业调度时，操作系统调度程序一般应遵循以下原则

5、：（1）单位时间应并发运行尽可能多的用户作业。（2）使CPU尽可能保持“忙”，不空闲，以提高CPU资源的利用率。（3）I/O设备尽可能保持“忙”，不空闲，以提高设备资源的利用率。（4）各类型的作业平等。下一页3．作业调度的性能指标对于批处理系统，作业调度的原则体现在一个指标，即各作业的平均周转时间上，如设i作业的周转时间为Ti=Tci-Tsc；Tci，Tsc分别为作业的完成时间和作业的提交时间，则平均周转时间为：J=（∑Ti）/n；对这个公式涉及的n个作业，相对于长作业，对J值的影响大，而短作业对J值的影响小。为了增加短作业对J值的影响，引入平均

6、带权周转时间的概念。平均带权周转时间定义为：W=（∑Ti/tri）/n；tri作业的运行时间。一般认为J、W越小，系统对作业的吞吐量越大，系统的性能越高。下一页4．单道批处理系统作业调度算法介绍与分析（1）先来先服务（FCFS）算法（2）短作业优先调度算法（SJF）（3）动态优先级调度算法下一页（1）先来先服务（FCFS）算法先来先服务作业调度算法是一种较简单的作业调度算法，即每次调度是从后备作业队列中选择一个最先进入该队列的作业，将它调入内存，分配资源、创建相应的进程，放入进程就绪队列准备运行。FCFS算法利于长作业，不利于短作业，而大多数的作

7、业是I/O繁忙的短作业。以FCFS作为主调度算法是不常用的。下一页（2）短作业优先调度算法（SJF）短作业优先调度算法是指操作系统在进行作业调度时以作业长短作为优先级进行调度。该调度算法可以照顾到实际上占作业总数绝大部分的短作业，使它们能比长作业优先调度执行。这时后备作业队列按作业优先级由高到低顺序排列，当作业进入后备队列时要按该作业优先级放置到后备队列相应的位置。实践证明，该调度算法的性能是最好的，单位时间的作业吞吐量也最大，但也存在缺点：对长作业极为不利。。下一页（3）动态优先级调度算法当几个作业几乎同时进入后备队列时，短作业的优先级高，它先

8、被调度执行。但随着时间的推移，长作业的优先级逐渐增大，长作业就可能在后进入后备队列的短作业之前被操作系统调度执行。分析动态优先级调度算法