计算机操作系统原理-2

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1、第2章作业管理2.1作业的基本概念2.2批处理作业控制2.3调度算法2.4交互式作业控制清华大学出版社2.1作业的基本概念用户使用计算机来解决问题，那么一个具体的问题就称之为作业。当前的操作系统中，进程管理已经取代了作业管理。但是，作业管理在操作系统的早期阶段得到广泛应用，从批处理到分时系统。作业管理的理论对于进程管理的学习可以起到一个铺垫的作用。弄清楚作业的一些概念是学习作业管理的基础。在此，我们给出作业的一个分类方式。清华大学出版社2.1作业的基本概念2.1.1作业的定义作业是用户在一次解题或一个事务处理过程中要求计算机系统所做工作的集

2、合，包括用户程序、所需数据和命令等。作业中一项相对独立加工步骤称为作业步。一个作业从输入到输出的一个过程称之为作业管理，大致分成：作业提交作业调度作业控制和作业退出清华大学出版社2.1作业的基本概念动态对于被调度子程序库函数输入数据库函数的作业，源程序OS要对它目标目标在系统中整编译装配运行运行结果程序程序个运行过程段实行控制，输出信息输出信息编译装配运行作业的控制输出信息程序程序程序过程如图结束2.1所示。图2.1作业的控制过程清华大学出版社2.1作业的基本概念2.1.2作业的分类通常用户作业分为两大类：批处理作业和交互式作业，

3、因而分别采用批处理方式和交互方式：批处理作业操作员把用户提交的作业分类，由监督程序自动依次处理。用户除了要准备好源程序和数据外，还必须用作业控制语言来书写一份作业控制说明书，规定如何控制作业的执行。用户根据解题要求组织作业，把作业源程序、数据和控制说明书定义为文件，组织一起构成一个作业的信息。清华大学出版社2.1作业的基本概念2.1.2作业的分类交互式作业采用交互方式控制的作业，不需要像批处理作业那样预先写一份作业控制说明书，而是在作业执行过程中，由用户使用操作系统提供的命令语言直接提出对作业的控制要求。在使用分时操作系统的计算机系统中，终

4、端用户通过终端设备输入作业的程序和数据，并直接在终端上输入各种命令来表达对作业的控制意图。系统把作业的执行情况也通过终端设备通知用户，最后在终端上输出结果。清华大学出版社2.2批处理作业控制2.2.1作业状态作业从进入系统到运行结束，一般经历“提交”、“运行”、“完成”三个阶段；相应地，作业就处于“后备”、“活动”、“完成”三种不同的状态。后备状态在提交阶段，操作员把用户提交的作业通过相应的读入器，或脱机输入，或调用SPOOLing系统输入进程，把作业输入到后备存储器，之后由“作业注册”程序负责为进入系统的作业建立作业控制块，加入到后备队列

5、中。清华大学出版社2.2批处理作业控制2.2.1作业状态活动状态一个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，该作业就进入了活动状态，等待处理机调度。这时它已经有资格获得运行需要的所有资源。因此，从宏观上来看，此时的作业已经开始“运行”。清华大学出版社2.2批处理作业控制2.2.1作业状态活动状态完成状态作业正常结束运行后备完成或错误终止时，进时间状态片完I/O请求状态入完成阶段。由系调度统将该作业控制块作业就绪I/O完阻塞作业除去，回收资源；调度调度然后将作业运行结果信息编入输出文结束件输出。作业的3个状态转换如

6、图2.2图2.2作业的状态转换所示。清华大学出版社2.2批处理作业控制2.2.2作业控制块作业控制块（JCBJobControlBlock）是作业管理中最主要的数据结构，是作业存在系统的唯一标志。作业控制块保存了系统对作业进行管理的全部信息。OS是根据JCB来对作业进行控制和管理的。例如，当OS进行作业调度的时候，它要访问作业控制块的信息，从中找出作业标识、作业状态等信息；在作业输出时，要从JCB中找到输出井的地址等信息。JCB要包括如下信息：清华大学出版社2.2批处理作业控制2.2.2作业控制块用户名称作业创建者标识类信息用户帐号用户的标

7、识作业类别作业状态进入系统时间调度类信息开始处理时间完成时间退出时间资源需求（包括输入输出井控制类信息地址）资源使用情况清华大学出版社2.2批处理作业控制2.2.3作业控制过程－个批处理控制方式的作业被作业调度选中后，操作系统按照用户作业控制说明书中规定的控制要求去控制作业的执行。作业控制进程按作业步的顺序控制作业的执行，直到最后一个作业步完成，整个作业也就执行结束。当作业结束后，系统收回作业所占的资源且撤销该作业，作业的结果在输出井中等待输出。清华大学出版社2.3调度算法调度是个重要的问题，涉及到操作系统依据什么原则和策略将某（些）作业或

8、程序投入系统中去运行，涉及到系统效率。操作系统有三种调度：►高级调度（高级调度）►中级调度►低级调度（进程调度）由于作业调度的算法与低级调度的算法有些是相近或相同的，具体算法的描