第3章操作系统用户接口与作业管理.pptVIP

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 3.4 Linux中的用户接口与作业管理 3.1 用户接口 3.1.1 程序接口 3.1.2 命令接口 3.1.3 操作系统用户接口的发展 3.1.1 程序接口 程序接口(Program Interface)是操作系统为正在运行的应用程序服务并与之通信的设施。程序接口由一组系统调用(System Call)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。 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 可以把命令接口分为传统的命令行接口和现代的图形接口。近年来，图形接口发展得很快，如X Window和Windows等，这种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：命令接口和程序接口，命令接口包括命令行接口和图形接口。 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，是二维界面的环境。以图形、窗口和菜单为主要显示界面的图形用户接口，采用鼠标作为主要的输入方式，受到广大计算机用户的欢迎，并对计算机的普及起到了关键性的作用。 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。未来操作系统向智能化、傻瓜化发展，用户要求计算机做什么，计算机就做什么，至于怎么做用户就不用操心了。 3.2 作业管理概述 3.2.1 作业及其类型 3.2.2 作业的状态及其转换 3.2.3 作业控制级的接口 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。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 这是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的运行。根据作业性质的不同，又可把作业控制分为脱机作业控制和联机作业控制两种。脱机的作业控制是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；而联机作业控制是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 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。 2. 后备状态 当作业所需全部信息已输入到外存，由作业建立程