作业管理

 计算机系统的硬件资源包括中央处理机,存储器和输入输出设备等物理设备;计算机系统的的软件资源是以文件形式保存在存储器上的程序和数据等信息.把系统中的各种软件,硬件资源管理起来,合理地组织计算机系统工作,控制程序的执行,并还能向客户提供一个良好和友好的工作环境就需要操作系统了.从资源管理的角度,操作系统可以分为一下5大部分: 

今天我们来熟悉一下作业管理. 

一.概念

         作业:用户在一次算题过程中或一个事务处理中要求计算机系统所做的工作的集合.

         作业控制块(Job Control Block,JCB):记录与该作业有关的各种信息的登记表。是作业存在的唯一标识.

二.组成

三.状态

         提交状态:作业由输入设备进入外存储器的过程.处于提交状态的作业,其信息正在进入系统.

         后备状态:当作业的全部信息进入外存后,系统就为该作业建立一个作业控制块(JCB)

         执行状态.一个后备作业被作业调度程序选中,并分配了必要的资源病进入了内存,作业调度程序同时为其建立了相应的进程后,该作业就由后备状态变成了执行状态.

         完成状态:当作业正常运行结束,它所占用的资源未全部被系统回收时的状态.

四.状态转换

五态图:

         执行部分的状态转换图与进程转换的五态图一样,为什么会这样呢,原因是:

后备转入执行,系统为作业创建一个作业进程,按照进程流程进行运行,作业终止后进入完成状态,

五.算法

在学习算法之前,需要先来了解周转时间,如下:

作业周转时间:作业的提交时间到作业的完成时间的时间间隔

单个作业周转时间=作业完成时间-作业提交时间

Ti=Tei-Tsi

单个作业周转时间=作业等待时间+作业运行时间

Ti=Twi+Tri

作业平均周转时间=每个作业周转时间时间之和/作业个数

T=(T1+T2+…+Tn)/n

我们以一个例子来分解讲解作业调度的算法.

例:系统有一个作业运行时间表,分别有1,2,3,4个作业,系统中,是同时提交到系统中,作业运行时间表如下:

1.先来先服务算法

概念:按作业到达先后进行调度.

解析:

平均等待时间=(0+4+6+11)/4=5.25(小时)

平均周转时间=(4+6+11+18)/4=9.75(小时)

2.最短作业算法

概念:以要求运行时间长短进行调度.即启动要求运行时间最短的作业.

解析:

平均等待时间=(0+2+6+11)/4=4.75(小时)

平均周转时间=(2+6+11+8)/4=6.75(小时)

3.优先级调度.

概念:按作业的优先级进行调度,数字越高,优先级越大.

解析:

4.响应比高者优先算法

概念:响应比高的优先运行.

例:系统有一个作业运行时间表,有作业1,2,3,4,每个昨天提交到系统的时间都是不一样的.如下图所示:

解析:

平均等待时间=(0+60+80+50)/4=47.5

平均周转时间=(120+70+110+70)/4=92.5

平均带权周转时间=(1+7/3+11+7/2)/4=4.45

注:

单个作业的带权周转时间=作业周转时间/作业实际运行时间.

W=Ti/Tn

作业评价带权周转时间=单个作业的带权周转时间之和/作业个数.

W=(W1+W2+W3+...Wn)/n

六.总结

先来先服务,短作业调度,优先级调度看题的主要关键如下图所示:

而响应比高者优先就只能通过公式计算了.

规律:(仅用于同时提交到服务器)

完成时间=开始时间+运行时间

等待时间=开始时间

周转时间=完成时间.