操作系统 第3章 操作系统用户接口与作业管理课件.ppt

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1、第3章操作系统用户接口与作业管理学习目标:掌握操作系统用户接口的分类及其主要功能。掌握作业的分类。掌握作业的基本状态及其之间的转换。掌握作业调度的原则。掌握常见的作业调度算法。了解Linux系统中的用户接口与作业管理。第3章操作系统用户接口与作业管理3.1用户接口3.2作业管理概述3.3作业调度3.4Linux中的用户接口与作业管理第3章操作系统用户接口与作业管理3.1用户接口3.2作业管理概述3.3作业调度3.4Linux中的用户接口与作业管理3.1.1程序接口程序接口(ProgramInterface)：由一组系统调用(SystemC

2、all)命令组成。用户在程序中用这些系统调用命令请求操作系统提供服务，通过系统调用实现应用程序与操作系统的通信。系统调用：是操作系统提供给软件开发人员的程序接口，开发人员可以通过系统调用使用系统功能。所谓系统调用，是指用户在程序中调用操作系统提供的一些子功能，是用户在程序级请求操作系统服务的一种手段。1．设备管理：这类系统调用被用来请求和释放设备，以及启动设备操作等。2．文件管理：这类系统调用包括创建、删除文件，读、写文件操作以及移动文件指针等。3．进程控制：当多个用户程序在系统内执行时引出了一个新的概念，称为进程。4．进程通信：进程间传

3、递消息或信号的系统调用。5．存储管理：内存块的申请、释放，获取作业占用内存块的首址、大小等。系统调用功能分类：管态（核心态）：运行系统程序的状态。目态（算态、用户态）：运行用户程序的状态。注意：特权指令只能在管态下执行，而不能在目态下执行。系统调用与过程调用的区别(1)运行在不同的系统状态一般的过程调用，其程序和被调用的过程，都运行在同一系统状态下，或管态或目态。若系统调用的是用户程序，运行在目态；若被调用过程是系统过程，运行在管态。(2)通过软中断进入一般的过程调用可直接由调用转向被调用过程。而系统调用由于调用过程和被调用过程处于不同的

4、系统状态，不允许由调用过程直接转向被调用过程，只能通过软中断(trap)机制，先进入操作系统内核，经内核处理后，才能转向相应的系统调用处理程序。3.1.2命令接口命令接口分为传统的命令行接口和现代的图形接口。图形接口以图形和菜单作为主要显示界面的图形接口，用鼠标作为主要的输入方式，受到了广大的计算机用户的欢迎，并对计算机的普及起到了关键性的作用。图形接口是命令行接口的发展。通常认为操作系统提供了两类用户接口，如下图。3.1.3操作系统用户接口的发展第一阶段。为用户提供命令行接口和程序中使用的系统调用，是一维空间环境。第二阶段。提供图形接口

5、，是二维界面的环境。第三阶段。提供立体空间操作环境和语言接口，三维图像显示立体效果，屏幕上显示出家电或其他控制仪器，利用鼠标去触摸、去感受。。第3章操作系统用户接口与作业管理3.1用户接口3.2作业管理概述3.3作业调度3.4Linux中的用户接口与作业管理3.2.1作业及其类型1.作业、作业步和作业步任务作业是指用户提交给计算机进行加工的一个任务，它是由用户程序、数据以及某种形式的控制信息所组成的。通常，一个作业又可分为若干个顺序处理的作业步。例如，在对一个用某高级语言编制的源程序进行调试处理时，往往要经过编辑、编译、运行等几个作业步。

6、其中的每一个作业步又可进一步细分为若干个作业步任务。2.作业的类型从调度的角度分类：(1)计算型作业。(2)I/O型作业从控制的角度分类：(1)脱机作业(2)联机作业3.作业管理的功能(1)作业调度由作业调度程序按照一定的算法，从处于后备状态的作业队列中，选出一个或一批作业调入内存，为之分配处理机之外的所有其他的所需资源。然后为之创建进程，并插入进程就绪队列中，使它们成为具有获得处理机资格的候选进程。只有批处理系统才必须具有作业调度。(2)作业控制指用户通过操作系统提供的用户与操作系统的接口，向系统发出各种命令，以管理自己的作业和控制作业

7、的运行。根据作业性质的不同，分为：脱机作业控制：指操作系统利用作业说明书，对用户提交的批量型作业进行控制；联机作业控制：指用户利用操作系统提供的一组键盘命令，对自己的作业进行控制。3.2.2作业的状态及其转换1.进入状态2.后备状态3.运行状态4.终止状态当操作员将用户提交的作业通过某种输入方式(如脱机I/O或SPOOLing方式)，将作业输入到外存上时，称此阶段的作业处于进入状态。当作业所需全部信息已输入到外存，由作业建立程序为之建立了作业控制块(JobControlBlock,JCB)，并插入到后备作业队列中等待调度运行为止。把作业在

8、后备队列上等待调度的状态称为后备状态。作业调度程序从处于后备状态的作业队列中选中一个作业调入内存，并为之建立相应的进程后，由于此时的作业已具有独立运行的资格，如果处理机空闲，便可立即开始执行，