在大型通用系統(tǒng)中,可能有數(shù)百個(gè)批處理作業(yè)存放在磁盤的47課件

在大型通用系統(tǒng)中，可能有數(shù)百個(gè)批處理作業(yè)存放在磁盤的作業(yè)隊(duì)列中，有數(shù)百個(gè)終端同主機(jī)相聯(lián)接。因此如何從這些作業(yè)中挑選作業(yè)進(jìn)入主存運(yùn)行、如何在作業(yè)或進(jìn)程間分配處理等，問(wèn)題無(wú)疑是操作系統(tǒng)的資源管理功能中的一個(gè)重要問(wèn)題。本章主要討論處理機(jī)分配問(wèn)題，或稱處理機(jī)調(diào)度。一般來(lái)說(shuō)，處理機(jī)調(diào)度可以分成三級(jí)：(1)高級(jí)調(diào)度：又稱作業(yè)調(diào)度，其主要功能是按照某種原則從磁盤某些盤區(qū)的作業(yè)隊(duì)列中選取作業(yè)進(jìn)入主存，并為作業(yè)做好運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作和作業(yè)完成后的善后工作。(3)低級(jí)調(diào)度：又稱進(jìn)程調(diào)度，其主要功能是按照某種原則將處理機(jī)分配給就緒進(jìn)程。執(zhí)行低級(jí)調(diào)度功能的程序稱為進(jìn)程調(diào)度程序，由它實(shí)現(xiàn)處理機(jī)在進(jìn)程間的轉(zhuǎn)換。它必須常駐主存，是操作系統(tǒng)內(nèi)核的主要部分。RUNreadyablockedareadysblokeds后備完成作業(yè)后備狀態(tài)執(zhí)行內(nèi)存時(shí)間片到I/O請(qǐng)求I/O完成高級(jí)調(diào)度(作業(yè)調(diào)度)掛起解掛掛起解掛進(jìn)程調(diào)度低級(jí)調(diào)度中級(jí)調(diào)度§5.1作業(yè)的狀態(tài)與處理流程一、作業(yè)狀態(tài)提交收容執(zhí)行完成提交狀態(tài)后備狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)完成狀態(tài)(2)后備狀態(tài)：作業(yè)的全部信息都已通過(guò)輸入機(jī)輸入，并由操作系統(tǒng)將其存放在磁盤的某些盤區(qū)中等待運(yùn)行，則稱為后備狀態(tài)。(3)運(yùn)行狀態(tài)：作業(yè)一旦被作業(yè)調(diào)度程序先中而被送入主存中投入運(yùn)行，稱之為運(yùn)行狀態(tài)。(4)完成狀態(tài)：作業(yè)完成其全部運(yùn)行，釋放出其所占用的全部資源，準(zhǔn)備退出系統(tǒng)的作業(yè)狀況稱為完成狀態(tài)。二、作業(yè)的輸入和輸出(a)聯(lián)機(jī)I/O外圍機(jī)負(fù)責(zé)I/O，獨(dú)立于主機(jī)數(shù)據(jù)磁盤、帶可轉(zhuǎn)移批處理外圍機(jī)hostI/O打印機(jī)打孔機(jī)(b)Spooling系統(tǒng)(偽脫機(jī)輸入/出技術(shù))用通道承擔(dān)I/O(有處理能力)負(fù)責(zé)I/O有專門系統(tǒng)進(jìn)程——優(yōu)先改變I/O通過(guò)磁盤暫存——輸入#，輸出#假脫機(jī)——實(shí)際由進(jìn)程完成(c)直接耦合方式:(i)專用外圍機(jī)I/O(ii)大巨型機(jī)host外圍機(jī)YH—1VAX—780I/O設(shè)備§5.2作業(yè)的調(diào)度系統(tǒng)中往往有成百個(gè)作業(yè)被收容在磁盤輸入井中，為了管理和調(diào)度作業(yè)，就必須記錄已進(jìn)入系統(tǒng)的各作業(yè)的情況。因此同進(jìn)程中的情況類似，系統(tǒng)也為每個(gè)作業(yè)設(shè)置一個(gè)作業(yè)控制塊(記為JCB)，它記錄了作業(yè)的有關(guān)信息。不同系統(tǒng)的JCB所包含的信息有所不同，這取決系統(tǒng)對(duì)作業(yè)調(diào)度的要求。JCB結(jié)構(gòu)見(jiàn)書(shū)P122圖6.8JCB是在作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)由SPOOL系統(tǒng)為其建立的。其內(nèi)容由作業(yè)控制卡中得到。同樣JCB也是作業(yè)存在于系統(tǒng)的標(biāo)志，作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，則為之建立JCB。當(dāng)作業(yè)退出系統(tǒng)時(shí)，則其JCB也被撤消。在磁盤輸入井中的所有后備作業(yè)按作業(yè)類型將它們組成一個(gè)或多個(gè)后備作業(yè)隊(duì)列。所謂后備作業(yè)隊(duì)列是由作業(yè)控制塊JCB用表格或鏈指針組成的隊(duì)列。作業(yè)隊(duì)列可按優(yōu)先數(shù)大小和作業(yè)到達(dá)系統(tǒng)的時(shí)間順序排列。作業(yè)調(diào)度程序要完成以下工作：(1)按照某種調(diào)度算法從后備作業(yè)隊(duì)列中挑選作業(yè)。(2)為選中的作業(yè)分配主存和外設(shè)資源。(3)為選中的作業(yè)建立相應(yīng)的進(jìn)程。(4)構(gòu)造和填寫(xiě)作業(yè)運(yùn)行時(shí)所需的有關(guān)表格。(如作業(yè)表)(5)作業(yè)結(jié)束時(shí)完成該作業(yè)的善后處理工作，如收回資源，輸出必要的信息，撤消該作業(yè)的全部進(jìn)程(PCB)和作業(yè)控制塊JCB?！?.3進(jìn)程調(diào)度作業(yè)調(diào)度程序在挑選作業(yè)進(jìn)入主存運(yùn)行時(shí)，要為該作業(yè)建立相應(yīng)的進(jìn)程。在作業(yè)完成后要撤消該作業(yè)的全部進(jìn)程。因此作業(yè)調(diào)度程序要調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核所提供的有關(guān)的進(jìn)程管理原語(yǔ)。由于進(jìn)程只能由其父進(jìn)程建立，所以在一般系統(tǒng)中，作業(yè)調(diào)度程序都以進(jìn)程的形式在系統(tǒng)中存在和活動(dòng)，稱為作業(yè)調(diào)度進(jìn)程。作業(yè)調(diào)度進(jìn)程可以說(shuō)是系統(tǒng)中的祖先進(jìn)程，由它完成作業(yè)調(diào)度的諸多功能。一個(gè)進(jìn)程被建立后，系統(tǒng)為了便于對(duì)進(jìn)程的管理，將系統(tǒng)中的所有進(jìn)程按其狀態(tài)，將其組織成不同的進(jìn)程隊(duì)列。于是系統(tǒng)中有運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列、就緒進(jìn)程隊(duì)列和各種事件的進(jìn)程等待隊(duì)列。進(jìn)程調(diào)度的功能是從就緒隊(duì)列中挑選一個(gè)進(jìn)程到處理機(jī)上運(yùn)行。負(fù)責(zé)進(jìn)程調(diào)度功能的內(nèi)核程序稱為進(jìn)程序調(diào)度程序。§5.4選擇調(diào)度算法時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題目前比較普遍使用的幾種調(diào)度算法，對(duì)于作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度大致上都是適用的。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的調(diào)度程序時(shí)，首先要決定選擇何種調(diào)度算法，依據(jù)此算法來(lái)編制相應(yīng)的調(diào)度程序。而調(diào)度算法實(shí)際上就是系統(tǒng)所采取的調(diào)度策略，選擇時(shí)所要考慮的因素很多。如系統(tǒng)各類資源的均衡使用；對(duì)用戶公平并使用戶滿意；用戶作業(yè)到達(dá)系統(tǒng)的時(shí)間；作業(yè)的優(yōu)先數(shù)；對(duì)主存和外設(shè)的要求；以及整個(gè)系統(tǒng)的效率等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將那些對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行影響較大的關(guān)鍵因素作為調(diào)度算法考慮的主要依據(jù)。(1)設(shè)計(jì)目標(biāo)：目標(biāo)不同，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求自然不同。如批處理系統(tǒng)所追求的是充分發(fā)揮和提高計(jì)算機(jī)的效率；實(shí)時(shí)系統(tǒng)所關(guān)心的是不要丟失實(shí)時(shí)信息并及時(shí)給以處理；而分時(shí)系統(tǒng)則側(cè)重于保證用戶的請(qǐng)示及時(shí)給予響應(yīng)；計(jì)算中心要求系統(tǒng)吞吐量在大等等。(4)在使用優(yōu)先級(jí)的系統(tǒng)中，每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)優(yōu)先數(shù)，調(diào)度算法應(yīng)優(yōu)先運(yùn)行高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程。(5)在使用優(yōu)先數(shù)的系統(tǒng)中，調(diào)度策略還分為“可搶占”和“不可搶占”兩種方式。搶占策略通常使用于需要迅速響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程的系統(tǒng)中。fNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%rkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgK8H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTibJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2