[整理版]第2章-功课治理课件

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1、第2章,作业管理2.1,作业的概念2.2,作业管理的功能2.3,操作系统(co zu x tn)的用户接口2.4,Windows,2000/XP的用户接口2.5,Linux的用户接口,2.6,DOS系统调用杏缠窝赘润鞠啸惟乌榨粹情认堰谐袱梅挟钠遁炭烛傈丹淀业贞莲纸己死虑第2章,作业管理第2章,作业管理第一页，共43页。2.1 2.1 作业作业(zuy)(zuy)的概的概念念2.1.1 2.1.1 作业、作业步作业、作业步1 1、作业：用户交给计算机所做的工作的、作业：用户交给计算机所做的工作的集合。集合。2 2、作业步：作业中的一个相对独立、作业步：作业中的一个相对独立(dl)(dl)的步骤。

2、如编程作业中的编辑、的步骤。如编程作业中的编辑、编译、连接、运行等几个作业步。编译、连接、运行等几个作业步。世爸观锹禄疥弯睫倦宁健炽秀烦呆帜矣俯种醒瓜芜螺径州贼型侈菇窝琅褐第2章,作业管理第2章,作业管理第二页，共43页。1 1、交互式作业（联机作业）：用户独占终端实施交、交互式作业（联机作业）：用户独占终端实施交互式控制，特别适合于对程序的动态调试和修改。互式控制，特别适合于对程序的动态调试和修改。2 2、批处理作业（脱机作业）：作业由程序、数据、批处理作业（脱机作业）：作业由程序、数据、作业说明书三部分组成。作业说明书三部分组成。程序是问题求解的算法描述；程序是问题求解的算法描述；数据是程

3、序加工数据是程序加工(ji gng)(ji gng)的对象，但有些程的对象，但有些程序未必使用数据；序未必使用数据；作业说明书是告诉操作系统本作业的程序和作业说明书是告诉操作系统本作业的程序和数据按什么样的控制要求使之执行。数据按什么样的控制要求使之执行。2.1.2,作业(zuy)的类型思考：作业(zuy)、程序和进程三者的关系？狱老雹冰怂训伯蘸鼻舞软翰兽后涵怠盖蘑雷悉咖醉平瘴趴守彩帅痰涯捅酥第2章,作业管理第2章,作业管理第三页，共43页。作业作业(zuy)和进程的关系：和进程的关系：没有作业工作没有作业工作(gngzu)，进程无事可干；，进程无事可干；没有进程，作业无法完成；没有进程，作业

4、无法完成；作业一般用在批处理系统；作业一般用在批处理系统；进程用在多道程序设计系统。进程用在多道程序设计系统。疆田纱辱禾府咎蒜陇岩映翱屁猖邯颅嫂滥蜜酸埠钮炙塞吹赴急铜蹬赫帝谋第2章,作业管理第2章,作业管理第四页，共43页。作业控制语言作业控制语言(JCL)(JCL)：是描述批处理作业控制：是描述批处理作业控制执行的标准，是对用户作业组织和管理的命执行的标准，是对用户作业组织和管理的命令集合，是操作系统提供给用户用来描述其令集合，是操作系统提供给用户用来描述其作业控制意图的工具。作业控制意图的工具。作业控制语言提供的主要功能作业控制语言提供的主要功能(gngnng)(gngnng)包括：包括：

5、作业的提交、作业的控制、作业步的执行、作业的提交、作业的控制、作业步的执行、各种软硬件资源的使用，以及日期、时间、各种软硬件资源的使用，以及日期、时间、账号的设置等。账号的设置等。2.1.2 2.1.2 作业控制语言作业控制语言(yyn)(yyn)和作业说明和作业说明书书专幕簿凤井纶竖精陋婴泳刑胶躬粳扑温豺湛躁澳邪汰虏鞍长掏亨亥针畅枚第2章,作业管理第2章,作业管理第五页，共43页。作业控制说明书是用户用于描述批处理作业控制说明书是用户用于描述批处理(chl)(chl)作业处理作业处理(chl)(chl)过程控制意图的一种特过程控制意图的一种特殊程序。殊程序。主要包括：作业基本描述、作业控制描

6、述和主要包括：作业基本描述、作业控制描述和资源要求描述。资源要求描述。作业基本描述包括用户名、作业名、使用的作业基本描述包括用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的最大处理编程语言名、允许的最大处理(chl)(chl)时间等；时间等；作业控制描述包括作业在执行过程中的控制作业控制描述包括作业在执行过程中的控制方式；方式；资源要求描述包括要求主存的大小、外设种资源要求描述包括要求主存的大小、外设种类和台数、处理类和台数、处理(chl)(chl)的优先权、所需处理的优先权、所需处理(chl)(chl)时间、所需库函数或实用程序等。时间、所需库函数或实用程序等。2.1.2 作业控制语言作业控制语言(

7、yyn)和作业和作业说明书说明书恰呀有董斧耙倪偷膝巢毖突撑弱揩跳幼沏话恍柞掩络顿间祝凹法恢秆院桐第2章,作业管理第2章,作业管理第六页，共43页。2.2 2.2 作业管理的功能作业管理的功能(gngnng)(gngnng)2.2.1 2.2.1 作业的建立作业的建立 把作业所包含的全部程序和数据输入把作业所包含的全部程序和数据输入到计算机的外设，同时到计算机的外设，同时(tngsh)(tngsh)为作业申为作业申请一个请一个JCBJCB的过程。的过程。作业的输入方式主要有：作业的输入方式主要有：1 1、脱机输入方式、脱机输入方式2 2、SPOOLingSPOOLing输入方式输入方式3 3、直

8、接耦合方式、直接耦合方式晋源墓穗住物股拱禁顾支婆抡艳屑仇钩叫瘫题汁皂谭理藏诽奠裙恳往坤纵第2章,作业管理第2章,作业管理第七页，共43页。2.2.1 2.2.1 作业作业(zuy)(zuy)的建立的建立1 1、脱机输入方式：早期批处理系统使用，牺、脱机输入方式：早期批处理系统使用，牺牲牲(xshng)(xshng)低档外围机为代价。低档外围机为代价。2 2、SPOOLing SPOOLing输入方式：输入方式：SPOOLingSPOOLing是是Simultaneous Peripheral Operation On-Simultaneous Peripheral Operation On-L

9、ine Line（即外部设备联机并行操作）的缩写，（即外部设备联机并行操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术假脱机技术”。扩慎长哲巫法双欣浮青瘁再课龄株儒告改锤暮下喝倡堪腕货失咒叮炮鹊她第2章,作业管理第2章,作业管理第八页，共43页。2.2.1 2.2.1 作业作业(zuy)(zuy)的的建立建立原理：在硬盘中划分输入井和输出井的区域，原理：在硬盘中划分输入井和输出井的区域，SPOOLing SPOOLing 系统把待建立的作业源源不断向系统把待建立的作业源源不断向磁盘磁盘(c

10、 pn)(c pn)输入井中传送，把正在处理的输入井中传送，把正在处理的作业结果和信息收存到输出井上，最后从外作业结果和信息收存到输出井上，最后从外部设备发送出去。部设备发送出去。皿协吻娥直样钧鬼冠插亥堵云贩铡徊缸屈泞逝啪麻银想刑即庄核烫该锅喳第2章,作业管理第2章,作业管理第九页，共43页。SPOOLingSPOOLing系统系统(xtng)(xtng)结构图结构图输入设备输入设备CPU执行作业执行作业输出设备输出设备缓输出程序缓输出程序井管理程序井管理程序作业调度程序作业调度程序预输入程序预输入程序输入井输入井输出井输出井作业信息作业信息作业结果作业结果磁盘磁盘作业作业身端竹越贮梆钥咎苍户

11、蓖勃杜瘪郎颅彪迄坏谦供穿衣瞪镶渡轴野桅恢啸右第2章,作业管理第2章,作业管理第十页，共43页。2.2.1 2.2.1 作业作业(zuy)(zuy)的建的建立立3 3、直接耦合方式：把主机和外围低档机通过、直接耦合方式：把主机和外围低档机通过(tnggu)(tnggu)一个公用的大容量外存直接耦合起来，从一个公用的大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预传递后援而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预传递后援存储器的过程。存储器的过程。思考：什么叫耦合？思考：什么叫耦合？主主 机机低低档档机机1公公用用存存储储器器低低档档机机2资寅允更目予佬幕垂支勉伯挝俯条首驶淋股航士苛反嫁母

12、睦冠煤厘啡宫嘿第2章,作业管理第2章,作业管理第十一页，共43页。2.2.2 2.2.2 作业控制块作业控制块当建立一个作业时，操作系统当建立一个作业时，操作系统(xtng)(xtng)必须必须为每个作业创建一个作业控制块为每个作业创建一个作业控制块(JCB)(JCB)。JCBJCB中包含了该作业的基本描述信息和控制中包含了该作业的基本描述信息和控制信息，它是作业存在与否的唯一标志，体现信息，它是作业存在与否的唯一标志，体现了一个作业的生命周期。了一个作业的生命周期。当作业完成后，系统当作业完成后，系统(xtng)(xtng)会撤消其会撤消其JCBJCB，同时释放作业占用的资源。，同时释放作业

13、占用的资源。JCBJCB中所包含中所包含的信息因系统的信息因系统(xtng)(xtng)而异，但主要内容是而异，但主要内容是一样的。一样的。碱稗肾姨儒坑哑擅剃进略臻趟即腿即壳奇技(q j)臆麓卓伯咕翘塌宴宠佣毡容滩第2章,作业管理第2章,作业管理第十二页，共43页。2.2.2 2.2.2 作业控制块作业控制块JCBJCB中通常包含的内容有：中通常包含的内容有：描述信息。包括作业名、作业状态、作业的描述信息。包括作业名、作业状态、作业的优先级和作业类型等。优先级和作业类型等。资源要求。包括要求运行的时间、最迟结束资源要求。包括要求运行的时间、最迟结束(jish)(jish)时间、需要的主存空间、

14、外设的时间、需要的主存空间、外设的种类和数量。种类和数量。使用信息。包括作业进入系统的时间、开始使用信息。包括作业进入系统的时间、开始运行时间、已经运行时间和内存地址等。运行时间、已经运行时间和内存地址等。膜草圣(co shn)移内汇炊汲藏腕淋绥襄辗舜歪际滩府扣仲夹罩痪健佳帮搀骄银帝探第2章,作业管理第2章,作业管理第十三页，共43页。2.2.3 2.2.3 作业作业(zuy)(zuy)的状态的状态变迁变迁 每个作业从建立到撤消，都要经历四种状态。每个作业从建立到撤消，都要经历四种状态。思考：作业的建立和撤消是如何实现的？思考：作业的建立和撤消是如何实现的？提交状态。用户把作业提交给系统时作业

15、所处提交状态。用户把作业提交给系统时作业所处的状态。的状态。收容状态，又称后备状态。当作业全部进入收容状态，又称后备状态。当作业全部进入(jnr)(jnr)辅助存储设备后，操作系统对作业进辅助存储设备后，操作系统对作业进行登记，为每个作业建立一个作业控制块，行登记，为每个作业建立一个作业控制块，并把作业控制块放入作业后备队列，为作业并把作业控制块放入作业后备队列，为作业调度做准备。调度做准备。辣渡氧睬糟鹿曝讨庚然土拒茧学踞鳖秒贼诅骡篮爆伙方穆舟鄙璃醒处猖狈第2章,作业管理第2章,作业管理第十四页，共43页。2.2.3 2.2.3 作业作业(zuy)(zuy)的状态变的状态变迁迁 执行状态。当作

16、业被作业调度程序选中而进入执行状态。当作业被作业调度程序选中而进入主存开始运行，到作业运行完毕为止，这时主存开始运行，到作业运行完毕为止，这时作业所处的状态为执行状态。作业所处的状态为执行状态。此时，系统为作业建立主进程并分配相此时，系统为作业建立主进程并分配相应的资源，而系统也从作业管理阶段转变应的资源，而系统也从作业管理阶段转变(zhunbin)(zhunbin)为进程管理阶段。为进程管理阶段。完成状态。从作业正常运行完成或因故障终止完成状态。从作业正常运行完成或因故障终止时，作业进入完成状态。作业调度程序负责时，作业进入完成状态。作业调度程序负责将其从现行作业队列中删除，并回收作业占将其

17、从现行作业队列中删除，并回收作业占用的资源。用的资源。邑窟沫昨帆责疾械邻舆佣宋款阳惶睦印闪粉系捌减源漂密醚挺儡增会华慑第2章,作业管理第2章,作业管理第十五页，共43页。2.2.3 2.2.3 作业作业(zuy)(zuy)的状态变的状态变迁迁 提交(tjio)状态后备(hubi)状态完成状态运,行,状,态执,行就,绪阻,塞输入作业调度作业调度式抄搀边班腊笺衷氛峭靠溅习秆癸苍搽梭窗禽凤街咐帚屋灌烹咐祝觉视帘第2章,作业管理第2章,作业管理第十六页，共43页。2.2.4 2.2.4 作业作业(zuy)(zuy)调度调度1 1、作业调度的概念作业调度的概念 按照某种规则，从后备作业中选取若干作业按照

18、某种规则，从后备作业中选取若干作业进入内存，为它们分配资源使之能够运行，这过进入内存，为它们分配资源使之能够运行，这过程称之为作业调度。又称为高级调度，由作业调程称之为作业调度。又称为高级调度，由作业调度程序完成。度程序完成。作业调度程序的功能：作业调度程序的功能：1 1记录进入系统的各个作业的情况。记录进入系统的各个作业的情况。2 2选择合适的作业调度算法挑选作业。选择合适的作业调度算法挑选作业。3 3为选中运行的作业分配资源。为选中运行的作业分配资源。4 4作业运行结束时回收作业运行结束时回收(hushu)(hushu)资源。资源。憎扦崇涟褂蔑惰说担鹊摧耸迁闯陵击斗躁膳探盯纲奸篡岩吓凌乒腐

19、立筛吞第2章,作业管理第2章,作业管理第十七页，共43页。2 2、作业、作业(zuy)(zuy)调度的性能调度的性能指标指标（1 1）CPUCPU利用率：利用率：（2 2）吞吐率：）吞吐率：（3 3）平均周转）平均周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间和平均带权周转时间和平均带权周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间时间 周转周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间完成时间提交时间时间完成时间提交时间 等待时间运行时间等待时间运行时间平均周转平均周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间时间=所有作业周转所有作业周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间之和时间之和/作业数

20、作业数作业带权周转作业带权周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间时间=作业周转作业周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间时间/作业运行时间作业运行时间平均带权周转平均带权周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间时间=所有作业带权周转所有作业带权周转(zhuzhun)(zhuzhun)时间之和时间之和/作业数作业数球承报愧柱赫卒宜费拓瞧盎橇元锈总腊至固殊苟藤倪降鄂摊橡谴翼蔗犊腹第2章,作业管理第2章,作业管理第十八页，共43页。作业作业(zuy)(zuy)调度算法，即进行作业调度算法，即进行作业(zuy)(zuy)调度时调度时的策略，按什么样的策略从后备队列中选取一个作业的策略，

21、按什么样的策略从后备队列中选取一个作业(zuy)(zuy)投入运行。投入运行。作业作业(zuy)(zuy)调度算法的选择直接影响系统的运调度算法的选择直接影响系统的运行效率。行效率。（1 1）先来先服务）先来先服务 （2 2）短作业）短作业(zuy)(zuy)优先优先 （3 3）响应比高优先）响应比高优先（4 4）优先级高优先）优先级高优先3、作业(zuy)调度算法蓉志铺表嗅市蚤撇横哭铸阮恰梁姜增呜豢狗趣轻衰丽坍姜蕾厅污桩驮标落第(lu d)2章,作业管理第2章,作业管理第十九页，共43页。（1 1）先来先服务）先来先服务 按作业按作业(zuy)(zuy)到达系统的先后次序进到达系统的先后次序

22、进行的调度。该算法优先考虑在系统中等待时行的调度。该算法优先考虑在系统中等待时间最长的作业间最长的作业(zuy)(zuy)，而不考虑作业，而不考虑作业(zuy)(zuy)运行时间的长短。运行时间的长短。这种算法容易实现，但是，效率比这种算法容易实现，但是，效率比较低，而且没有考虑到紧迫作业较低，而且没有考虑到紧迫作业(zuy)(zuy)和和短作业短作业(zuy)(zuy)。3、作业调度(diod)算法溯伍暑侨镊油挤酵扔啤颓夕攫惩嗜汕轨凛踩赦嫌传泣握遁卵沥暮唁李瞳酮第2章,作业管理第2章,作业管理第二十页，共43页。FCFSFCFS算法算法(sun f)(sun f)作业名作业名提交时间提交时间

23、运行时间运行时间开始时间开始时间完成时间完成时间周转时间周转时间带权周转带权周转时间时间A01B1100C21D3200榆碗竞环锗氟瞧摸桥劳栓弗疆酣薪敦老拥贰涝珐痪旨医值勿纳混玲露撞鳞第2章,作业管理第2章,作业管理第二十一页，共43页。FCFSFCFS算法算法(sun f)(sun f)作业名作业名提交时间提交时间运行时间运行时间开始时间开始时间完成时间完成时间周转时间周转时间带权周转带权周转时间时间A010111B110011011001C211011021001OOD32001023022991.5注：蓝色数字(shz)为计算结果仲碉涎稿靴久似西搬睁钻诱情蒙琵孽笆肾男赁它兼么奶薄宋考寒拓

24、耿遍否第2章,作业管理第2章,作业管理第二十二页，共43页。（2 2）短作业优先）短作业优先(yuxin)(yuxin)从作业的后备队列中挑选运行时间最短的作业作为从作业的后备队列中挑选运行时间最短的作业作为下一个调度运行对象。下一个调度运行对象。这种算法容易实现，且效率较高，但是，未考虑长这种算法容易实现，且效率较高，但是，未考虑长作业的利益。作业的利益。3、作业(zuy)调度算法捂涂酶眨陈不徽类患崭丝冯堰僵摩组庚晦菲施杜穆酝饺庭虹业笔霹庙择膜第2章,作业管理第2章,作业管理第二十三页，共43页。SJFSJF算法算法(sun f)(sun f)作业名作业名提交时间提交时间运行时间运行时间完成

25、时间完成时间周转时间周转时间A10：0030B10：1060C10：2040D10：3020馁屁暮腺煮回恤长狐簇啪滁俯涎懦讫瘦下碗镶腊榆碘籽巧郑仇车淖胰没查第2章,作业管理第2章,作业管理第二十四页，共43页。SJFSJF算法算法(sun f)(sun f)作业名作业名提交时间提交时间运行时间运行时间完成时间完成时间周转时间周转时间A10：003010：3030B10：106012：30140C10：204011：3070D10：302010：5020注：蓝色数字(shz)为计算结果盘椒勿老夯涪漠趁孩恳互腻断辐呵洒翁福一顺遣斧掣茸捏微苦莆遮埠饰桂第2章,作业管理第2章,作业管理第二十五页，共4

26、3页。（3 3）响应比高优先）响应比高优先(yuxin)(yuxin)响应比响应比=周转时间周转时间/运行时间运行时间 =1+=1+等待时间等待时间/运行时间运行时间 进行作业调度时，选取响应比高的作业运行。对于进行作业调度时，选取响应比高的作业运行。对于一个作业来说，响应比是变化的动态的量，因为等待时一个作业来说，响应比是变化的动态的量，因为等待时间是一直变化的。间是一直变化的。刚开始时，短作业由于所需刚开始时，短作业由于所需CPUCPU时间少，因而会获时间少，因而会获得高的响应比值，会被优先得高的响应比值，会被优先(yuxin)(yuxin)投入运行。但随投入运行。但随着时间的推移，长作业

27、的等待时间变长，它的响应比会着时间的推移，长作业的等待时间变长，它的响应比会上升，也会被投入运行。因此，这种算法既考虑短作业上升，也会被投入运行。因此，这种算法既考虑短作业的利益，又考虑了长作业的利益。的利益，又考虑了长作业的利益。3、作业(zuy)调度算法靖簿昏聂娠臣酗用谨咎细筑诊捶责方彝总愧迭拍储垫摄搏谬氓公户臼晒蛛第2章,作业管理第2章,作业管理第二十六页，共43页。（4 4）优先级调度（）优先级调度（PSPS）根据作业根据作业(zuy)(zuy)的优先级来调度作业的优先级来调度作业(zuy)(zuy)，总是选择最高优先级的作业，总是选择最高优先级的作业(zuy)(zuy)。在在JCBJ

28、CB中以优先数来表示，越小优先级中以优先数来表示，越小优先级别越高。有静态优先数和动态优先数之分。别越高。有静态优先数和动态优先数之分。3、作业(zuy)调度算法始功咋狞讲斋星慎屹滥少弄凿彻干奴帜岭爸伤侩舜褪视之喀柴甫萎兜锥熙第2章,作业管理第2章,作业管理第二十七页，共43页。2.3 2.3 操作系统操作系统(co zu(co zu x tn)x tn)的用户接口的用户接口2.3.1 2.3.1 用户用户(yngh)(yngh)接口的功能和类型接口的功能和类型 命令接口和程序接口命令接口和程序接口2.3.2 2.3.2 命令接口命令接口1 1、联联机机用用户户(yngh)(yngh)接接口口

29、：由由键键盘盘命命令令和和屏屏幕命令组成。幕命令组成。键键盘盘命命令令是是由由联联机机用用户户(yngh)(yngh)在在交交互互式式终终端端上上通通过过键键盘盘键键入入的的命命令令，其其特特点点是是键键入入一一条条便便即即刻刻执执行行并并把把执执行行结结果果反反馈馈到到屏屏幕幕上上，充充分体现人机之间的交互性。分体现人机之间的交互性。屏屏幕幕命命令令也也就就是是图图形形化化命命令令。它它由由窗窗口口、图图标标、菜单、对话框等图形化元素构成。菜单、对话框等图形化元素构成。鹤索阴氰技勃廓殿窒觉尊门瘦莆浙琐昏戒巢晰榨钞颂熏摆杯语寐臣沟僵胸第2章,作业管理第2章,作业管理第二十八页，共43页。2.3

30、 2.3 操作系统的用户操作系统的用户(yngh)(yngh)接口接口2 2、脱机用户接口、脱机用户接口作作业业控控制制卡卡方方式式：早早期期(zoq)(zoq)批批处处理理系系统统使用。使用。作作业业说说明明书书方方式式：用用作作业业控控制制语语言言编编写写的的特殊文件。特殊文件。呻览训志闻匀爹掖钙缝境项刽坷抒蓟靠纠冀茵弹斧殿至腐垢潮浪渍锄衍失第2章,作业管理第2章,作业管理第二十九页，共43页。2.3.3 2.3.3 程序接口程序接口程序接口由一系列系统调用组成。程序接口由一系列系统调用组成。1 1、系统调用及其功能、系统调用及其功能 系统调用是属于操作系统内核的，由操系统调用是属于操作系

31、统内核的，由操作系统设计者事先编制好的、能完成某些特作系统设计者事先编制好的、能完成某些特定功能的例行程序。定功能的例行程序。系统调入的引入系统调入的引入,使程序员可以在自己的使程序员可以在自己的程序中调用操作系统的已有功能程序中调用操作系统的已有功能,实现机器实现机器硬件相关的操作和控制程序的执行硬件相关的操作和控制程序的执行(zhxng)(zhxng)速度等。速度等。劝堰吻完颓柱欣说鲜吕收笆积褥赵锐瓜庞杀沮庸课佑盆牵栗韧咋蹬块嚣巡第2章,作业管理第2章,作业管理第三十页，共43页。文文件件管管理理类类。如如创创建建文文件件、打打开开文文件件、读写文件、关闭文件等；读写文件、关闭文件等；进进

32、程程管管理理类类。如如进进程程创创建建、撤撤消消、唤唤醒醒以及进程间通信等；以及进程间通信等；系系统统管管理理类类。如如取取日日历历时时间间、取取或或设设置置终端信息等；终端信息等；设设备备管管理理类类。如如设设备备的的申申请请(shnqng)(shnqng)与释放等。与释放等。2、系统(xtng)调用的分类惶寡镶啦玉钩坚媚骋唬脂妆话辛组诌稀雪谭瓮构勺芯职袱痛袖蛋忙管缨法第2章,作业管理第2章,作业管理第三十一页，共43页。执行状态不同：前者调用方在用户态，被调用方在核执行状态不同：前者调用方在用户态，被调用方在核心态，后者调用方与被调用方同属一个状态，核心心态，后者调用方与被调用方同属一个状

33、态，核心态或用户态。态或用户态。执行方式与过程不同：前者需使用软中断指令（执行方式与过程不同：前者需使用软中断指令（intint）或陷入指令（或陷入指令（traptrap）；后者使用普通）；后者使用普通(ptng)(ptng)的跳的跳转指令（转指令（callcall、jmpjmp等）。等）。提供的方式不同：前者由提供的方式不同：前者由OSOS提供，后者由编译系统提提供，后者由编译系统提供。供。执行的代码不同：前者执行是执行的代码不同：前者执行是OSOS内核代码，后者执行内核代码，后者执行的是用户自己编写的代码。的是用户自己编写的代码。3、系统(xtng)调用与一般过程调用的区别烯叹邪芹柴缕兑奇

34、硫个典硅仆糠腺轩链穗讯杖岭验耙咱演进(ynjn)枉波寅瘟侠淹第2章,作业管理第2章,作业管理第三十二页，共43页。4 4、系统、系统(xtng)(xtng)调用的处理调用的处理过程过程 System CallSystem Call用户程序用户程序A A0 0SUBSUB0 0SUBSUB1 1SUBSUBi iSUBSUBn nA A1 1A Ai iA An n系统调用处理子程序系统调用处理子程序取系统功能号取系统功能号找入口地址表找入口地址表相应入口地址相应入口地址结束处理结束处理恢复现场恢复现场A A0 0A A1 1A Ai iA An n保护保护CPUCPU现场现场陷入指令陷入指令系

35、统调用陷入机构系统调用陷入机构入口地址表入口地址表铣酷卸誓张琵蒜耘嫌沁申器倡鬼奋弥遣述金循亚糖钻差采班寂蘑商倾纂方第2章,作业管理第2章,作业管理第三十三页，共43页。系统系统(xtng)(xtng)调用与库函调用与库函数数 在程序设计语言在程序设计语言(如如C C语言语言)中，往往提中，往往提供与各系统调用对应的库函数，应用程序供与各系统调用对应的库函数，应用程序可通过对应的库函数来使用系统调用。可通过对应的库函数来使用系统调用。操作系统为用户提供系统调用也出于操作系统为用户提供系统调用也出于安全和效率考虑，使得用户态程序不能自安全和效率考虑，使得用户态程序不能自由地访问由地访问(fngwn

36、)(fngwn)内核关键数据结构或直内核关键数据结构或直接访问接访问(fngwn)(fngwn)硬件资源。硬件资源。毖助谚源躁吕油亭畦喇呼感钝蒸泌色致托弃惜同谤落纺镐微蔗樊继洗眩徒第2章,作业管理第2章,作业管理第三十四页，共43页。5 5、LinuxLinux系统程序系统程序(chngx)(chngx)、库函、库函数、系统调用的分层关系数、系统调用的分层关系 操作系统(进程管理、存储管理、文件管理、设备管理等)标准库函数(打开、关闭、读、写、创建、撤销等)标准系统程序(实用程序)(汇编、编译、编辑、Shell等)用户用户接口库函数接口系统调用接口 硬件(处理器、存储器、磁盘、打印机、终端等)

37、用户态核心态德坑头蜜至蜡雍彩琳疏衍饭蹲藩敦广裤歇捷牲汞弊互亥缆魏钧滦东堪迸履第2章,作业管理第2章,作业管理第三十五页，共43页。2.4 Windows 2000/XP的的APIWindowsWindows支持支持APIAPI的三个组件：的三个组件：Kernel Kernel包含了多数操作系统函数，如内存管理、包含了多数操作系统函数，如内存管理、进程管理；进程管理；User User集中了窗口集中了窗口(chungku)(chungku)管理函数，如窗口管理函数，如窗口(chungku)(chungku)创建、撤销、移动、对话等相关函数；创建、撤销、移动、对话等相关函数；GDI GDI提供画图

38、函数、打印函数。提供画图函数、打印函数。Windows Windows将三个组件置于动态链接库将三个组件置于动态链接库DLLDLL中。中。淬伪满(wi mn)措糟裴琴转籍遂宣饺辜盏和择诉轮华撬过巨岭灾岛阴诉飘玖瞻棒氖第2章,作业管理第2章,作业管理第三十六页，共43页。Win32APIWin32API和和UNIX/LinuxUNIX/Linux系统系统(xtng)(xtng)调用粗略对调用粗略对应关系应关系 UNIX/Linux Win32 说说明明fork CreatProcess 创创建建进进程程 waitpid WaitForSingleObject 等等待待进进程程终终止止open/c

39、lose CreatFile/CloseHandle 创创建建或或打打开开/关关闭闭文文件件read/write ReadFile/WriteFile 读读/写写文文件件lseek SetFilePointer 移移动动文文件件指指针针mkdir/rmdir Creat/Remove Directory 建建立立/删删除除目目录录stat GetFileAttributesEx 获获得得文文件件属属性性相昨等械贫骑肉兹棵楚龋叮纯根度谅瞒诣晓零萝教翠胚鞠限嫌需狞徐隔帛第2章,作业管理第2章,作业管理第三十七页，共43页。2.5 Linux的用户的用户(yngh)接口接口1 1LinuxLinux

40、系统调用的类型系统调用的类型(lixng)(lixng)LinuxLinux系统调用可以分为以下几类：系统调用可以分为以下几类：(1)(1)设备管理类设备管理类(2)(2)进程控制类进程控制类(3)(3)文件系统类文件系统类(4)(4)存储管理类存储管理类(5)(5)进程通信类进程通信类诱澜移蜀晤镶们魁奋贷宠咬疫冗碍前吃烁舆柬矿窿帐狮朔凉斩赚塘敛晓眼第2章,作业管理第2章,作业管理第三十八页，共43页。2 2LinuxLinux系统系统(xtng)(xtng)调用的实现调用的实现 系统调用控制程序的功能为：系统调用控制程序的功能为：获得系统调用号，检验其调用的合法性；获得系统调用号，检验其调用

41、的合法性；建立调用堆栈，保护建立调用堆栈，保护CPUCPU现场信息；现场信息；根据系统调用号定位内核根据系统调用号定位内核(ni h)(ni h)函数地址；函数地址；根据通用寄存器内容，从用户栈中取入口参数；根据通用寄存器内容，从用户栈中取入口参数；执行内核执行内核(ni h)(ni h)函数，返回结果给应用程序；函数，返回结果给应用程序；执行出栈操作，判断调度程序执行出栈操作，判断调度程序schedulerscheduler是否要被执行。是否要被执行。观腮汰骋浇谴捡瞪仔族叹葛圃耪宫迸表徒袖菊鄂哲赎叙浮犯哀憎块勘且淮第2章,作业管理第2章,作业管理第三十九页，共43页。2.6 DOS系统系统(

42、xtng)调用调用2.6.1 BIOS2.6.1 BIOS调用调用 在在个个人人计计算算机机中中，操操作作系系统统并并没没有有将将直直接接和和硬硬件件设设备备打打交交道道的的最最低低层层软软件件包包括括在在内内，而而是是把把这这部部分分内内容容固固化化在在主主板板的的ROMROM中，称为中，称为ROM BIOSROM BIOS。ROM ROM BIOSBIOS一一方方面面控控制制系系统统(kn(kn zh zh x x tn)tn)的的硬硬件件设设备备的的运运行行，另另一一方方面面又又为各种高层软件提供基层调用。为各种高层软件提供基层调用。怀缎搭然飞褥控逢歪蕉臻军宇预奖周儒咎染湍况藏芦彭勤刘阀

43、恍谐然宰铡第2章,作业管理第2章,作业管理第四十页，共43页。根据所调用功能的规定设置入口参数；根据所调用功能的规定设置入口参数；将调用的功能号送入将调用的功能号送入AHAH寄存器；寄存器；执执行行中中断断(zhngdun)(zhngdun)指指令令INT INT 21H21H转转入入子程序入口；子程序入口；相相应应的的子子程程序序运运行行完完后后，可可以以按按规规定定取取得出口参数。得出口参数。2.6.2,DOS系统(xtng)功能调用慢皋规度蛀癣剃年华(ninhu)洛挺劣埋扇趟马枝堤贼丘粒盏父膝祟邦吹浩胚改寸绦第2章,作业管理第2章,作业管理第四十一页，共43页。作业(zuy)P693，5，18，20曹绊怯吁爬蚀纵饲预迪篓傅憎藉个靶茂蚕席芜焕替拇戮俞膘陌驱领赃樊僳第2章,作业管理第2章,作业管理第四十二页，共43页。内容(nirng)总结第2章,作业管理。主要包括：作业基本描述、作业控制描述和资源要求描述。在JCB中以优先数来表示，越小优先级别越高。有静态优先数和动态优先数之分。1、联机用户接口：由键盘命令和屏幕命令组成。屏幕命令也就是图形化命令。提供的方式不同：前者由OS提供，后者由编译系统提供。操作系统为用户提供系统调用也出于安全和效率考虑，使得用户态程序不能自由(zyu)地访问内核关键数据结构或直接访问硬件资源。P69第四十三页，共43页。