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3.6 作业管理

作业管理包含了进程管理,作业管理的理解可以加强对进程管理的理解。历年试题中常将作业调度与进程调度、设备管理综合起来考查,所以注意对操作系统整体的工作机制的理解和掌握。

1.作业状态与作业管理

操作系统中用来控制作业的进入、执行和撤销的一组程序称为作业管理程序,这些控制功能也能通过把作业细化,通过进程的执行来实现。

1)作业状态及其转换

一个作业从交给计算机系统到执行结束退出系统,一般都要经历提交、后备、执行和完成4个状态。其状态转换如图3-6所示。

图3-6 作业的状态及其转换

● 提交状态。作业由输入设备进入外存储器(也称输入井)的过程称为提交状态。处于提交状态的作业,其信息正在进入系统。

● 后备状态。当作业的全部信息进入外存后,系统就为该作业建立一个作业控制块(JCB)。

● 执行状态。一个后备作业被作业调度程序选中分配了必要的资源并进入了内存,作业调度程序同时为其建立了相应的进程后,该作业就由后备状态变成了执行状态。

● 完成状态:当作业正常运行结束,它所占用的资源尚未全部被系统回收时的状态为完成状态。

2)处理机调度

处理机调度通常分为三级调度,即低级调度、中级调度和高级调度。

● 高级调度:高级调度也称为作业调度。高级调度的主要功能是在批处理作业的后备作业队列中选择一个或者一组作业,为它们建立进程,分配必要的资源,使它们能够运行起来。

● 中级调度:中级调度也称为交换调度,中级调度决定进程在内、外存之间的调入、调出。其主要功能是在内存资源不足时将某些处于等待状态或就绪状态的进程调出内存,腾出空间后,再将外存上的就绪进程调入内存。

● 低级调度:低级调度也称为进程调度,低级调度的主要功能是确定处理器在就绪进程间的分配。

3)作业控制块(JCB)

在作业管理中,系统为每一个作业建立—个作业控制块JCB。系统通过JCB感知作业的存在。JCB包括的主要内容有,作业名、作业状态、资源要求、作业控制方式、作业类型,以及作业优先权等。

2.作业调度及其常用调度算法

作业调度主要完成从后备状态到执行状态的转变,以及从执行状态到完成状态的转变。作业调度算法有以下几种。

● 先来先服务(FCFS)。按作业到达的先后次序调度,它不利于短作业。

● 短作业优先(SJF)。按作业的估计运行时间调度,估计运行时间短的作业优先调度。它不利于长作业,可能会使一个估计运行时间长的作业迟迟得不到服务。

● 响应比高者优先(HRN)。综合上述两 者,既考虑作业估计运行时间,又考虑作业等待时间,响应比是:HRN=(估计运行时间+等待时间)/估计运行时间。

● 优先级调度。根据作业的优先级别,优先级高者先调度。

3.用户接口

用户接口也称为用户界面,其含义有两种:一种是指用户与操作系统交互的途径和通道,即操作系统的接口;另一种是指这种交互环境的控制方式,即操作环境。

1)操作系统的接口

操作系统的接口又可分成命令接口和程序接口。

● 命令接口:命令接口包含键盘命令和作业控制命令;

● 程序接口:程序接口又称为编程接口或系统调用,程序经编程接口请求系统服务,即通过系统调用,程序与操作系统通信。

系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。系统调用对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关功能。系统调用大致分为设备管理、文件管理、进程控制、进程通信和存储管理等。

2)操作环境

操作环境支持命令接口和程序接口,提供友好的、易用的操作平台。操作系统的交互界面已经从早期的命令驱动方式,发展到菜单驱动方式、图符驱动方式和视窗操作环境。 +IafYk5ywbjfShfOa3BQj1sQyBBU/nAJhxPzJ02BB519APGb1docrQguDe+LNTfd

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