• 1. 5.2 操作系统操作系统OS(Operation System)是计算机系统中重要的系统软件,其作用是:1、合理组织计算机工作流程,为用户使用计算机提供友好的人机接口,方便用户使用计算机系统; 2、管理和控制计算机软件和硬件资源,使计算机各部分协调工作;
    • 2. 计算机系统层次结构计算机系统层次结构可以分为四部分:硬件、操作系统、其他系统程序和应用程序。应用程序操作系统其他系统程序硬件图3.1.1 计算机系统层次结构用 户系统应用程序操 作 系 统机 器 语 言硬 件 系 统
    • 3. 操作系统和虚拟计算机从系统体系结构的角度看,计算机分为: 物理机 虚拟机裸机操作系统应用程序用户主要功能有: 处理机管理 存储管理 设备管理 信息(文件)管理 虚拟机 = 裸机 + 操作系统操统作系
    • 4. 多级虚拟机器实际机器:使用微指令系统和机器指令系统,直接操控机器硬件。应用语言虚拟机:使用各种专用应用语言,实现专业应用领域用户对计算机的操作。例如人工智能语言 PROLOG。程序设计语言虚拟机:使用各种程序设计语言,实现程序员级用户对计算机的操作。例如汇编语言、c语言。操作系统虚拟机:使用OS控制语言,实现用户对计算机的操作。例如交互操作命令。计算机系统物理机器专业应用程序员用户普通用户硬件系统用户系统设计者计算机系统领域用户
    • 5. 每个用户所看到的计算机系统是不同的。 优点:将对硬件的复杂操作剥离并下移,由OS实现对物理机器资源的管理和控制操作,至于如何访问和控制硬件,则由OS负责。
    • 6. 操作系统发展历程 1. 手工操作阶段 2. 批处理阶段 3. 操作系统完善阶段
    • 7. 手工操作阶段一个典型作业处理步骤如下: ① 将程序和数据通过手工操作记录在穿孔纸带上; ② 将纸带装入纸带输入机,人工启动纸带输入机将程序和数据读入计算机; ③ 计算机处理作业。
    • 8. 批处理阶段1、联机批处理 2、脱机批处理 ① 单道批处理系统 ② 假脱机技术 ③ 多道批处理系统
    • 9. 脱机输入输出技术 在主机与输入输出设备之间设一台外围控制机(纸带上的数据输入到磁带上),由它完成输入输出任务。 在这种系统中,输入输出脱离主机,减少了CPU等待人工的时间,提高了输入输出速度。将这种工作方式称为脱机输入输出方式。
    • 10. 外围机主 机输入带输出带输入带输出带读卡机纸带机打印机
    • 11. 1. 单道批处理系统: 系统对作业的处理成批进行,但在内存中仅有一道程序处于运行状态,这就是单道批处理系统(Simple Batch Processing System) 监督程序就是操作系统最初萌芽。
    • 12. 单道批处理系统提高了计算机系统吞吐量,减少了主机空闲时间,在一定程度上提高了系统资源利用率。 但在内存中只有一道程序,所以仍然不能充分利用系统资源。
    • 13. 2. 假脱机技术: 在20世纪60年代初期,计算机硬件技术在两方面获得重要进展: 一是通道的引入 二是中断的出现通道也称为输入输出(I/O)处理机,它可以与CPU并行工作,专门用于控制输入输出设备。I/O处理机输入输出结束时向CPU发出中断请求,CPU通过响应中断获取I/O处理机状态。
    • 14. 在CPU控制下,作业输入输出数据由I/O处理机完成,I/O处理机取代了外围控制机。这项技术被称为假脱机技术。通道和中断技术的应用使CPU与I/O设备并行工作,避开了CPU和I/O设备速度匹配问题,这为分时操作系统的诞生奠定了硬件基础。
    • 15. 3. 多道批处理系统: 在60年代中期引入多道程序设计技术(Multi programmed Batch Processing System)。作业预先在外存中排成一个队列,称为后备队列。由作业调度程序从后备队列中选择若干个作业装入内存,使它们交替运行。当正在运行的程序因输入输出操作而暂停执行时,系统运行另一道程序。这样多个程序共享CPU,使CPU始终处于忙碌状态。多道程序设计技术应用于批处理系统,形成了多道批处理系统。
    • 16. 等待数据输入/出调度程序 程序C 程序B 程序A CPU时间数据输出结果
    • 17. 为了使多道程序间能够协调工作,监督程序需要解决以下管理问题:作业调度:合理调度作业,使系统中硬件资 源有效利用 CPU管理: 多个作业交替运行,需要合理安 排处理机时间 内存管理:为每道程序分配必要的内存空间 I/O设备管理:为多道程序分配输入输出设备
    • 18. 在计算机系统中应该有一组专用软件,负责: 控制和管理软硬件资源 合理组织工作流程,方便用户使用计算机 这就是多道批处理操作系统。 多道批处理系统的出现,标志着操作系统已经形成。
    • 19. 手工阶段穿孔纸带手工操作外围控制机(磁带)脱机输入输出方式单道批处理系统磁带机成批处理 监控程序 (操作系统萌芽)假脱机技术I/O处理机 (中断)假脱机技术 作为分时操作系统的硬件基础多道批处理系统作业队列作业调度程序 共享CPU
    • 20. 操作系统的完善基本思想是:将CPU时间分成若干个时间片,在一个时间片运行一个作业,在下一个时间片运行另一个作业,在短时间内所有作业都能得到轮流执行。从整体上看每个作业都在运行,用户请求可以得到及时响应,这就是计算机分时操作系统。分时系统标志着操作系统进入完善阶段。
    • 21. 常见操作系统简介
    • 22. 3.1.1 DOS操作系统DOS是磁盘操作系统(Disk Operation System),是一种单用户、单任务的微型机操作系统,它由IBM公司委托Microsoft公司开发,所以早期PC DOS又称为IBM DOS。在20世纪80年代,DOS操作系统随着微机的迅速普及而风靡世界。DOS主要功能是命令处理、文件管理和设备管理。采用汇编语言编写,系统开销小,运行效率高,但管理功能简单,字符型用户界面,操作不方便。 随着Windows图形用户界面操作系统的逐步实用,人们放弃了DOS。
    • 23. Windows操作系统Windows XP有三个版本,其中: WindowsXP Home Edition 有良好的数字媒体平台,适合家庭用户和游戏爱好者 Windows XP Professional 为商业用户设计,有高级别的可扩展性和可靠性 Windows XP 64-Bit Edition 可以满足电影特效制作、3D动画、工程设计和科学计算等对大内存、高浮点运算的专业技术需要
    • 24. UNIX操作系统家族UNIX操作系统是一个通用的、交互式、分时、网络操作系统。1969年美国贝尔实验室在DEC公司的小型机PDP-7上开发成功,1971年移植到PDP-11上。1973年用C语言重写UNIX,具有较高的易读性和可移植性,为UNIX迅速推广和普及应用奠定了基础。20世纪70年代中后期,UNIX源代码的免费扩散引起很多大学、研究机构和公司的兴趣,大众参与为UNIX的改进、完善、传播和普及起了重要作用。
    • 25. Linux操作系统Linux是芬兰籍科学家Linus Torvalds于1991年编写的一种操作系统。当时他是赫尔辛基大学学生。Linus将这个系统源代码放在Internet上,允许自由下载。许多人对这个系统进行改进、扩充和完善。Linux操作系统可用于386、486或奔腾处理器的更高档次个人计算机上,具有UNIX操作系统的全部功能。目前Linux软件包带有X-Windows图形界面管理器,通过窗口、图标和菜单对系统进行管理。软件包还包括文本编辑器,高级语言编辑器等许多软件。
    • 26. 操作系统分类 根据操作系统功能特征和使用环境可以分为三种基本类型: 批处理系统; 分时系统; 实时系统。 操作系统的基本类型
    • 27. 操作系统分类1.批处理系统 (Batch Processing System) 2.分时系统 (Time-Sharing System) 3.实时操作系统 (Real Time Operating System) 4.嵌入式操作系统(Embedded Operating System) 5.个人计算机操作系统(PC OS) 6.网络操作系统 (Network Operating System) 7.分布式操作系统(Distributed Operating System) 8.多处理机操作系统 (MP OS) 9. 中文操作系统 (Chinese Operating System)
    • 28. 操作系统按任 务数图形用户界面操作系统命令行界面操作系统多用户操作系统单用户操作系统多任务操作系统单任务操作系统分时操作系统批处理系统实时操作系统网络操作系统按用户界面按用 户数按系统功能操作系统分类APPLEIBMDOS
    • 29. 1. 多道批处理系统多道批处理操作系统(Batch Processing)的主要特征(外部特征)是多道性、成批性。多道性是指在内存中可同时驻留多道程序,并允许它们并发执行,有效地提高系统资源(CPU)利用率和吞吐量。成批性是指作业成批进入系统,成批处理。作业完成顺序与进入内存顺序没有紧密联系,先进入内存的作业可能后完成。
    • 30. 批处理系统优点 脱机使用,操作方便 成批处理,CPU利用率高 如VAX/VMS 缺点是缺乏人机交互性。
    • 31. 2. 分时操作系统分时操作系统(Time-Sharing Operating System )的特征是:多路性、独占性、交互性和及时性分时操作系统允许一台主机同时连接多台交互终端,每个用户独占一个终端,彼此独立操作,互不干扰。分时系统将CPU时间划分成若干个片段,称为时间片。操作系统以时间片为单位轮流为每个终端用户服务,系统对每个用户提出的请求都能及时响应,用户感觉不到其他用户存在。用户以交互方式使用计算机,共享主机资源。
    • 32. 多用户、多道程序共享一个CPU的OS。 采用循环轮作方式将这些CPU时间片分配给排队队列中等待处理的每个程序。 CPU时间片程序1程序2程序N…...程序1程序3程序3程序排队队列CPU
    • 33. 3. 实时系统实时操作系统(Real-Time Operating System)的特征是实时性、高可靠性。实时性是指计算机能及时响应外部事件请求,在规定时间内完成事件的处理任务。如对运算和数据流有严格时间要求,需要使用实时系统。 在此种系统中,软硬件任何故障都可能给系统带来严重后果。因此实时系统更加注重稳定性和可靠性。
    • 34. 实时OS是实时控制系统和实时处理系统的统称。 实时控制:系统用于过程控制。 例如,控制飞行器、导弹发射、飞行过程的自动控制系统。 实时处理:系统主要指对信息进行及时的处理。 如,利用计算机预订飞机票、火车票或轮船票等
    • 35. 1. 嵌入式操作系统嵌入式计算机是一种有计算机功能的电子设备,它以应用为中心,软硬件可以裁减。嵌入式操作系统(Embedded Operating System)是一种支持嵌入式计算机的软件,由一个体积很小的内核及一些可以根据需要定制的系统模块组成,能运行在各种不同硬件平台上,提供基本的程序运行环境和接口。 实用操作系统
    • 36. 嵌入式OS具有通用OS的基本特点,能够有效管理复杂的系统资源。 应用范围广泛,例如,制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面的应用。 嵌入式操作系统的特点是实时性、多任务、对硬件依赖性、软件固化和专用性等。 著名嵌入式操作系统有Vxwork、Palm OS和Windows CE等。
    • 37. 2. 网络操作系统网络操作系统(Network Operating System)基于计算机网络。除具备普通操作系统所具备的功能外,还具有网络管理模块、通信、安全和资源共享等模块。 Netware、Windows 2000 Server、Unix、windows XP 等操作系统都是网络操作系统。
    • 38. 3. 分布式操作系统分布式操作系统(Distributed Operating System)是网络操作系统的更高级形式,它建立在计算机网络基础之上,有效地解决了地域分布很广的若干台计算机之间资源共享、并行处理等问题。 特征是统一性、共享性、可靠性和透明性。
    • 39. 它的优点是: ①分布性: 用广泛的数据共享实现分散资源管理 获取较高的运算性能 ②可靠性: 由于在整个系统中有多个CPU系统,因此当某一个CPU系统发生故障时,整个系统仍旧能够工作。 显然,在对可靠性有特殊要求的应用场合可选用分布式OS。
    • 40. 4. 多处理机操作系统具有公共内存和时钟的多CPU系统称为多处理机系统,它们共享计算机总线和外部设备。 建立在多处理机系统上的操作系统称为多处理机操作系统,也称为并行操作系统或紧耦合系统如果各个CPU之间没有主从关系,则称为对称多处理系统(SMP)。 UNIX、Linux、Windows NT 等操作系统都具有多处理机的管理功能。
    • 41. 操作系统的管理功能操作系统作用:
    • 42. 不同操作系统,其设计目标不同,作用也不同。 大型计算机操作系统的首要设计目标是优化硬件功能,提高系统运行效率。 微型计算机操作系统的设计注重提供对家庭娱乐和商业应用的支持,追求易用性; 掌上电脑操作系统则提供了方便程序运行的环境操作系统有两个重要作用: 1. 管理系统资源 2. 提供友好界面
    • 43. 1. 管理系统资源计算机系统资源包括: 处理机 存储器 输入输出设备 程序和数据及各种信息
    • 44. 2. 提供友好界面大多数操作系统提供两种操作接口,即: 命令接口 程序接口。
    • 45. ①命令接口操作系统为用户提供的人机交互界面,称为命令接口。一般有两种命令接口: 字符型命令接口:允许用户通过键盘输入命令 操作计算机。 图形命令接口:允许用户通过窗口或图标操纵 计算机。
    • 46. 联机命令接口OS为用户提供许多以命令形式直接在终端上使用的命令,称为联机命令接口。 可将这些命令分为几大类: ① 系统访问 ② 磁盘操作 ③ 文件操作 ④ 目录操作 ⑤ 通信 ⑥ 其他。
    • 47. 字符型命令行接口
    • 48. ② 程序接口程序接口也称为系统调用或者称为应用编程接口 API,用户程序通过系统调用获得操作系统服务应用程序操作系统硬件系统调用命令用户用户界面
    • 49. 操作系统功能一般说来,从资源管理角度,操作系统功能包括5个主要部分: 进程管理 作业管理 存储管理 设备管理 文件管理
    • 50. 操作系统功能⑴ 进程管理 ⑵ 存储器管理 ⑶ 设备管理 ⑷ 文件管理 ⑸ 用户接口 ⑹ 网络通信管理操作系统① CPU的控制与管理② 内存的分配与管理③ 外部设备的分配与管理④ 文件的控制与管理①作业的控制与管理 用户接口⑤
    • 51. 3.3.3 操作系统特征——内部特征并发性(Concurrence) 共享性(Sharing) 虚拟性(Virtual) 异步性(Asynchronism)
    • 52. 1. 并发性(Concurrence) 并行性和并发性是两个既相似又有区别的概念并行性是指两个或以上事件在同一时刻发生,从微观和宏观上都是同时发生;并发性是指两个或以上事件在同一时间间隔内发生,从微观上看是交替进行,从宏观上看是同时发生。并行事件一定并发,但并发事件不一定并行。
    • 53. 操作系统的并发性是指在计算机系统中同时存在多个程序,从宏观上看这些程序同时运行。在单处理机环境中,多个程序交替在CPU上运行,操作系统并发性表现得非常明显。 在多处理机环境中,每个处理机都可以执行程序,无论微观上还是宏观上程序都是并行执行,也称为并发执行。用户程序之间可以并发执行 用户程序与操作系统程序也可以并发执行
    • 54. 2. 共享性(Sharing)所谓共享,是指在操作系统控制下,系统资源可供多个并发执行的程序共同使用。 在支持多道程序系统中,多个并发执行的程序必然会共享某些资源。并发性和共享性是所有操作系统具有的两个基本特征 它们互为依存条件,共享以程序的并发执行为前提条件,并发以资源共享为基础
    • 55. 3. 虚拟性(Virtual)虚拟是指操作系统通过某种技术: 将一个物理实体变成逻辑上的多个对应物,或将多个物理实体变成逻辑上的一个对应物 操作系统的这种特性称为虚拟性。 实现虚拟的技术称为虚拟技术。
    • 56. 4. 异步性(Asynchronism)在多道程序环境下,进程(程序)以人们不可预知的速度向前推进。 内存中每个进程何时能获得处理机,何时因得不到所需资源而暂停, 每道程序需要多少时间执行完成等,都是不可预知的。 很可能先进入内存的作业后完成,而后进入内存的作业先完成。 这就是操作系统的异步性。
    • 57. 进程管理从单用户微型计算机系统到多用户大型机系统,所有多道程序操作系统都建立在进程的概念之上,操作系统所有功能都与进程有关。
    • 58. 进程是什么? 进程和程序有什么内在的联系? 有什么区别? 下面从程序和进程的特征来讨论进程的问题 进程的概念 进程控制 进程调度 进程通讯
    • 59. 问题的提出程序在被装入内存后才能运行。 一个程序的运行和多个程序的运行从管理的角度上是有区别的, 如何描述多道程序处理的特征?
    • 60. 程序的特性程序是…… 假设一个程序分为三个程序段: 输入(I)、计算(C)和 输出(P) 在单道程序处理系统中,它们将按: I→C→P 的顺序执行。 这种方式被称为程序的顺序执行。
    • 61. 程序顺序执行的特征程序顺序执行具有3个特征: 顺序性:程序所有操作按规定的顺序执行; 封闭性:程序在执行过程中独享系统资源, 不受外界因素的干扰和影响; 可再现性:程序执行的结果与其执行速度无 关。只要初始条件相同,则程序 重复执行时,无论是不间断地执 行,还是“断断续续”地执行,结 果是相同的。
    • 62. t0t1t2输入t3处理打印程序的顺序执行处理机制
    • 63. 多道程序的特征在多道程序系统中多个程序并发执行 C1、I2在T1处 P1、C2和I3在T2处都是并发执行的由此产生了多个程序对资源的竞争和相互制约问题 在多道程序环境下,由于资源竞争和制约,使程序失去了固有的特性:封闭性、可再现性。I2I1C1I3C2P2C3P1P3T1T2T3T
    • 64. 程序的并发执行处理机制程序B程序A程序CCPU时间程序C程序B程序A
    • 65. 进程定义在多道程序系统中,一个程序的活动规律是: 推进→暂停→推进→暂停→…当一个程序暂停时,需要将其现场信息作为断点保存起来,以便以后能从断点处继续执行,在多道程序系统中需要一块特殊区域保存断点。 因此程序的概念已不能如实地反映程序执行时的特征,需要一个更准确地描述程序执行状态的术语,这就是进程(process)。
    • 66. 1. 进程定义 多年来关于进程,有许多解释,却没有一个公认的定义。 1978年在庐山召开的全国操作系统研讨会上给出进程的定义为: 进程是具有一定独立功能的程序段关于一个数据集合的一次运行活动。
    • 67. 许多人从不同角度对进程进行解释,典型的有: ① 进程是程序的一次执行。 √ ② 进程是一个程序及其数据在处理机上执 行时所发生的活动。 ③ 进程是程序对某个数据集的运行过程。 √ ④ 是系统资源分配和调度的基本单位。
    • 68. 2.进程的基本特征 进程具有以下6个基本特性: ⑴动态性:进程是“活着”的程序。 它具有生命周期。产生进程执行进程暂停进程删除进程创建调度无资源撤消
    • 69. ⑶独立性:进程是一个能独立运行的基本单位; 也是进行资源分配和调度的基本单位; ⑷异步性:不同进程均具有各自的运行“轨迹” 进程具有“执行→暂停→执行” 这样走走停停的活动规律⑵并发性:
    • 70. ⑸制约性: 由于系统资源受限,多个进程在并发 执行过程中相互制约 ⑹结构特征:为便于管理,系统为每个进程创建 一套数据结构,记录该进程有关的 状态信息
    • 71. 3. 进程的状态进程有三种基本状态⑴就绪状态:进程已经获得了除CPU之外所需资源,一旦得到CPU,就可以立即执行。 ⑵运行状态:进程获得了CPU及其它一切所需资源,正在运行。 ⑶等待状态:因某种资源得不到满足,进程运行受阻,处于暂停状态,等待分配到所需资源后,再投入运行等待状态就绪状态时间用完获得资源等待资源运行状态就绪状态时间用完资进程调度
    • 72. 进程与程序的区别⑴程序是“静止”的,它描述的是静态的指令集合及相关的数据结构;进程是“活动”的,它描述程序执行起来的动态行为。 ⑵程序可以脱离机器长期保存。而进程是执行着的程序,当程序执行完毕,进程也就不存在了。进程的生命是暂时的。 ⑶程序不具有并发特征,不会受到其他程序的制约和影响。进程具有并发性,在并发执行时,由于需要使用CPU、存储器、输入/输出设备等系统资源,因此受到其他进程的制约和影响。 ⑷进程与程序不一一对应。一个程序多次执行,可以产生多个不同的进程;一个进程只能对应一个程序。
    • 73. 进程程序状态动态静态生命期有无对应关系一个程序多个进程
    • 74. 4. 进程控制进程控制的主要任务是调度和管理进程从“创生”到“消亡”整个生存周期过程中的所有活动。 如何控制进程?通过怎样的机制实现控制? 进程的组成 进程控制块及其作用
    • 75. 5. 进程组成 进程的静态描述由三部分组成: 程序块:就是程序本身,用于描述进程所要完成的操作; 数据集合:它包括进程执行时所需要的数据集和工作区; 进程控制块 PCB(Process Control Block):PCB用于记录进程的各种信息,反映进程动态特性的变化。 PCB是进程控制的核心机制(数据表格),OS就是通 过PCB实现对进程的控制和管理的。
    • 76. 创建进程时建立PCB; 撤消进程时收回PCB; PCB是进程存在的惟一标志。 程序、数据和进程控制块构成进程实体。 程序和数据位于内存中用户空间; 进程控制块位于系统空间。
    • 77. 进程控制块及其作用 每当系统创建一个进程时,会自动创建一个PCB。 ⑴ PCB中包含的主要信息有4种: ① 进程标识信息: 进程名或进程标识号 用户名或用户标识号 家族关系
    • 78. ② 进程调度信息: 进程当前状态——就绪、运行、等待。 进程优先级 占有CPU时间 占据内存时间 进程优先级偏移 程序开始地址——该进程的程序以此地址开始 各种计时信息——给出进程占有和利用资源的情况 通信信息——与其他进程所发生的信息交换情况
    • 79. ③ 进程现场信息: 中断地址 各种寄存器内容及状态 数据处理的中间结果
    • 80. ④ 进程控制信息: 占用内存大小及其管理用数据结构指针 对换或覆盖信息 对换程序段长度和对换外存地址 共享程序段大小及起始地址 输入/输出设备号及数据结构指针 要传送的数据长度、缓冲区地址及长度 指向文件系统的指针及有关标识
    • 81. 进程控制块及其作用 ⑵ PCB的作用 使进程在多道程序环境下成为一个能独立运行的基本单位,并能与其他进程并发执行。 通过进程调度程序来使用PCB。 (3) PCB的组织形式 索引方式和链表方式(略)
    • 82. 6. 进程类型从操作系统角度看,进程可以分为系统进程和用户进程两类: 系统进程:运行操作系统程序,完成操作系统功能,可以执行包括特权指令在内的所有机器指令,优先级高于用户进程。 用户进程:运行用户程序,只能执行非特权指令。
    • 83. (本页无文本内容)
    • 84. 进程调度进程调度是按照一定调度算法,从就绪队列中选取一个进程使其获得处理机。 所以进程调度也称为处理机调度。
    • 85. 进程调度 解决如何分配CPU的问题。 即如何有效地利用CPU资源,这就是进程调度要解的问题。 进程调度程序的3个功能: ① 记录系统中所有进程的情况,包括进程名、进程状态、进程优先级和进程资源需求等信息,这些信息记录在它们的PCB中。 ② 根据既定的调度算法,决定将CPU分配给就绪队列中的某个进程。 ③ 分配和回收CPU,根据当前进程的状态,对CPU进行调度、分配。
    • 86. 进程调度方式进程调度方式分为两种: 非剥夺式调度是让正在执行的进程继续执行,直到该进程完成或发生其它事件,才移交CPU控制权。 剥夺式调度是当“重要的” 或“系统的” 进程出现时,便立即暂停正在执行的进程,将CPU控制权分配给“重要”的或“系统”的进程。
    • 87. 进程调度算法选择调度算法要考虑的因素: 提高资源利用率,较少CPU空闲时间; 对一般程序采用较合理的平均响应时间; 应避免有的程序长期得不到响应。常见的进程调度算法有: 先到先服务 短进程优先 优先级高优先 时间片轮转法
    • 88. 1. 先来先服务算法先来先服务(FCFS)算法是最简单的调度算法,按照进程到达先后顺序分配处理机,每次调度总是选择就绪队列中首进程。一个进程占用处理机直到: 进程时间片耗尽 运行结束 运行受阻 才释放处理机,操作系统不会强行抢占处理机。 这种算法比较有利于计算时间长的进程。这种算法既适用于进程调度也适用于作业调度
    • 89. 2. 高优先级优先调度算法这是广泛采用的一种调度算法。它的每次调度总是从就绪队列中选取优先级最高的进程运行。 在相同优先级进程中采用先来先服务算法调度。这种算法也适用于作业调度。 进程优先级的确定有两种方式: 静态 动态
    • 90. 静态优先级在进程创建时确定,进程运行期间保持不变。优先级与进程的估计执行时间有关,时间越短优先级越高;对系统资源的需求越少优先级越高;用户对作业要求的紧迫程度以及用户的付费情况都会影响它的优先级别。动态优先级是指在进程的生命期内,随着进程的运行情况而不断变化。在就绪队列中随其等待时间的增长,优先级会调高;占用CPU的时间越长,优先级会调低。
    • 91. 3. 时间片轮转法在基本时间片轮转法中,系统将CPU时间分成固定大小的时间片,一个时间片大约几毫秒到几百毫秒。所有就绪进程按先来先服务原则分配处理机,一次使用一个时间片。当时间片用完时,系统调度程序停止该进程,将它送到就绪队列末尾,等待下一次调度。就绪队列中所有进程在一定时间段内均能获得一个时间片,使得系统能在较短时间内响应所有用户请求 。
    • 92. 时间片长度取决定于系统的处理能力。时间片过长会影响系统交互响应时间;时间片过短系统会频繁地发生进程切换,增加系统开销。
    • 93. 常见进程调度算法还有短进程优先调度算法和多级反馈轮转算法等。一个操作系统选取什么样调度算法,在很大程度上取决于操作系统类型及其设计目标。 批处理系统中系统吞吐量和作业周转时间是两个重要指标,通常采用短进程优先调度算法。 分时系统中响应时间是选择调度算法的重要依据,通常选取基于时间片的轮转调度算法。 无论采用哪一种调度算法,都可以遵循优先权准则以使某些紧急作业得到及时处理。
    • 94. 基本概念用户要求计算机系统为其完成计算任务的集合称为作业。作业是用户提交给系统的独立任务, 操作系统以作业为单位管理用户任务。 作业由程序、数据和作业说明书三部分组成。作业管理
    • 95. 处理一个作业通常经过若干个相对独立又相互关联的加工步骤: 如编辑 编译或汇编 连接 执行 等 一个相对独立的处理步骤称为一个作业步(Job Step)。 一个作业步可以由一个进程来完成, 作业的处理要经过多个进程执行。
    • 96. 作业分类用户作业可以分为两大类: 批处理作业; 交互式作业;
    • 97. 1. 批处理作业在批处理系统中,多个作业由输入设备依次输入到辅存中,形成作业流。 作业调度程序按一定策略一次选择多个作业投入运行。
    • 98. 2. 交互式作业 交互式作业又称为终端作业或会话式作业 在分时系统中,通常将分时用户的一次登录作为一个作业。 用户一次登录可以完成很多工作。
    • 99. 作业管理作业控制和作业调度是作业管理的主要任务 作业控制功能包括: 控制作业输入; 运行; 计算结果的输出; 为了对作业进行有效控制,操作系统为每个进入系统的作业建立一个作业控制块(JCB),里面记录着与作业调度有关的信息
    • 100. 作业从进入计算机系统到运行结束退出,整个过程分为4个阶段: 提交; 后备; 运行; 完成; 这4个阶段构成作业的整个生命期。作业在这四个阶段中分别处于提交状态、后备状态、执行状态和完成状态。JCB是作业存在的标志,作业退出系统时JCB随之撤销。