【正文】 制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有第二章 作業(yè)管理從宏觀上研究一個程序從錄入到運(yùn)行，最后獲得運(yùn)行結(jié)果的全過程?用戶接口?作業(yè)的概念?作業(yè)的建立?作業(yè)的狀態(tài)和調(diào)度?作業(yè)管理在 OS中的地位制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有167。1 、用戶接口 操作系統(tǒng)作為用戶提供兩種接口，其中一類是為一般用戶提供的操作命令接口，另一類為提供給編程人員的系統(tǒng)調(diào)用（ system call） 接口? 命令調(diào)用? 系統(tǒng)調(diào)用? 用戶接口的發(fā)展制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有命令調(diào)用方式? 命令形式– 內(nèi)部命令? 系統(tǒng) 啟動時 與操作系統(tǒng)一起裝入內(nèi)存 —— OS的一部分? 例– DOS： Type,Dir,copy,……– Windows:資源管理器中的菜單、按鈕， ……– 外部命令? 以 文件形式 存放，調(diào)用時裝入內(nèi)存? 例– DOS： Edit,……– Windows:桌面上的圖標(biāo)，快捷方式（圖標(biāo)）， ……制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有? 使用命令的方式– 聯(lián)機(jī)方式 ：單個命令，以交互方式通過 OS與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行 會話? 優(yōu)點(diǎn)：用戶直接參與控制，靈活? 不足：重復(fù)輸入命令，繁瑣且效率低– 脫機(jī)方式 ：批命令，使用批處理命令或由命令編寫的批處理文件? 優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)按批處理要求自動執(zhí)行，用戶不干預(yù)，效率高? 不足：不便于及時調(diào)整要執(zhí)行的命令集合，靈活性差– 直接耦合方式 ：保留脫機(jī)的速度優(yōu)勢，通過公共存儲器耦合主機(jī)和外圍，不用人工干預(yù)– SPOOLING方式： 通過 DMA或通道技術(shù)連接外設(shè)和主機(jī)的外存（輸入輸出井，磁盤上開辟的緩存區(qū)），由 OS控制，讀寫過程獨(dú)立制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有– 網(wǎng)絡(luò)輸入方式? 當(dāng)用戶需要從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中將 一臺計(jì)算機(jī)的信息要求傳送到聯(lián)網(wǎng)的另一臺主機(jī)上進(jìn)行瀏覽（ Browser） 操作或執(zhí)行下載（ Download） 等任務(wù)要求時，就構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)輸入方式。主要涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有直接耦合系統(tǒng)制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有SPOOLING方式制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有? 命令分類– 環(huán)境設(shè)置– 執(zhí)行權(quán)限管理– 系統(tǒng)管理– 文件管理– 執(zhí)行管理– 通信– 資源要求制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有系統(tǒng)調(diào)用? 系統(tǒng)調(diào)用的含義– 系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)為編程人員提供的接口 ，各種操作系統(tǒng)的核心中都設(shè)計(jì)有一組一組的用于實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)功能的 子程序作為機(jī)器指令的擴(kuò)充 。系統(tǒng)將這些子程序 “ 開放 ” 給用戶，方便用戶可靠地調(diào)用系統(tǒng)有關(guān)的資源，而用戶不必從頭熟悉或重新編寫子程序。每當(dāng)用戶在程序中需要操作系統(tǒng)提供某種服務(wù)是，便可利用一條條相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用命令，去調(diào)用所需的系統(tǒng)過程。? 例– DOS： 庫函數(shù)， ……– Windows:API， ……制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有? 系統(tǒng)調(diào)用的分類– 設(shè)備管理– 文件管理– 進(jìn)程管理– 進(jìn)程通信– 存儲管理? 調(diào)用中的幾個概念– 陷入（訪管）指令 — 把由于系統(tǒng)調(diào)用引起的處理機(jī) 中斷 的指令稱為陷入（訪管）指令。– 廣義指令 (或稱 管理程序調(diào)用 )— 利用陷入指令來實(shí)現(xiàn)特殊過程調(diào)用的指令稱為廣義指令。是通過執(zhí)行相應(yīng)的程序模塊來實(shí)現(xiàn)的，它是機(jī)器指令的擴(kuò)充。 采用訪管方式來實(shí)現(xiàn)。通過產(chǎn)生一個訪管中斷，使處理機(jī)由目態(tài)（用戶態(tài)）轉(zhuǎn)為管態(tài)（系統(tǒng)態(tài)）。（當(dāng)中央處理器處于目態(tài)時不允許執(zhí)行特殊指令；而處于管態(tài)時可這些包括特殊指令在內(nèi)的一切機(jī)器指令） – 用戶態(tài)（目態(tài)） —— 處理機(jī)在用戶程序中執(zhí)行– 系統(tǒng)態(tài)（管態(tài)） —— 處理機(jī)在系統(tǒng)程序中執(zhí)行制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有 系統(tǒng)調(diào)用原則– 為了保障操作系統(tǒng)的安全性，使得操作系統(tǒng)的程序不被用戶程序破壞，一般操作系統(tǒng)都不允許用戶程序訪問操作系統(tǒng)的 系統(tǒng)程序及數(shù)據(jù) 。在機(jī)器的指令系統(tǒng)中有一條稱為陷入（訪管）指令，編程人員可以利用這條指令來向操作系統(tǒng)提出對 系統(tǒng)程序及數(shù)據(jù) 訪問要求。– 用戶程序與陷入（訪管）指令訪問系統(tǒng)程序及數(shù)據(jù)的區(qū)別? 調(diào)用中若發(fā)生錯誤，用戶程序的錯誤不影響系統(tǒng)，系統(tǒng)程序的錯誤可能引起系統(tǒng)崩潰? 系統(tǒng)數(shù)據(jù)用于管理系統(tǒng)狀態(tài)與系統(tǒng)資源，用戶程序調(diào)用中若被修改可能引起系統(tǒng)管理的混亂? 用戶程序調(diào)用時現(xiàn)場的 保護(hù)用戶區(qū)內(nèi) —— 系統(tǒng)資源的變化不能修改其中的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)調(diào)用時現(xiàn)場保護(hù)在 OS的內(nèi)存區(qū)內(nèi)或特定的寄存器中 —— 系統(tǒng)資源的變化不能修改其中的數(shù)據(jù)。? 用戶程序調(diào)用時控制權(quán)屬于用戶， OS調(diào)用時控制權(quán)屬于 OS。制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有? 系統(tǒng)調(diào)用的處理過程? 為 執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用命令作準(zhǔn)備。其主要工作是把 用戶程序的“現(xiàn)場 ”保留起來，并把系統(tǒng)調(diào)用命令的編號等參數(shù)放入約定的存儲單元。 訪管指令有 “ 參數(shù)區(qū) ” 、 “ 參數(shù) ” 和 “ 操作數(shù) ” 組成。 “ 操作數(shù) ” 用來表示請求操作系統(tǒng)所要干的工作，并說明是否要有參數(shù)區(qū)和具體參數(shù)。? 根 據(jù)系統(tǒng)調(diào)用的編號，訪問系統(tǒng) 調(diào)用入口表 ，找到相應(yīng)子程序的入口地址，然后轉(zhuǎn)去執(zhí)行。? 系 統(tǒng)調(diào)用命令執(zhí)行完后的處理。這包括恢復(fù) “現(xiàn)場 ”，并把系統(tǒng)調(diào)用的 返回參數(shù)或參數(shù)區(qū)首址放入指定的通用寄存器中 ，以供用戶程序使用。制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有 用戶程序 陷入處理機(jī)構(gòu) 系統(tǒng)子程序制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有? 必須為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用功能的子程序編造入口地址表? 每個入口地址與相應(yīng)的系統(tǒng)程序名對應(yīng)? 陷入處理程序把陷入指令包含 功能號與入口地址表有關(guān)項(xiàng)對應(yīng) , 系統(tǒng)調(diào)用功能號驅(qū)動有關(guān)子程序執(zhí)行? 在系統(tǒng)調(diào)用處理結(jié)束之后，用戶程序需利用系統(tǒng)調(diào)用返回結(jié)果繼續(xù)執(zhí)行保護(hù)現(xiàn)場：? 在進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)用處理之前，陷入處理機(jī)構(gòu)