操作系统操作系统用户接口与作业管理.pptx
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1、第第3 3章章 操作系统用户接口操作系统用户接口与作业管理与作业管理 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。第第3 3章章 操作系统用户接口与作业管理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 第第3 3章章 操作系统用户接口与作业管理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.
2、1 程序接口程序接口程序接口(Program Interface):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: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
3、了一个新的概念,称为进程。4进程通信:进程间传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系统状态
4、,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,是一维一维空间环境。第二阶段。提供图形接口,是二维二维界面的环境。第三阶段。提供立体空间操作环境和
5、语言接口,三维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。第第3 3章章 操作系统用户接口与作业管理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 3.2.1 作业及其类型1.作业、作业步和作业步任务 作业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
6、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作业说明书作业
7、说明书作业说明书,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(Job Control Block,JCB),并插入到后备作业队列中等待调度运行为止。把作业在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
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