[精选]第2章用户接口和作业管理6814.pptx

第第2章章 用户接口和作业管理用户接口和作业管理概述概述q作业的基本概念作业的基本概念 概念概念 作业通常是指用户在一次计算过程中或者一次事物处理过程中要作业通常是指用户在一次计算过程中或者一次事物处理过程中要求计算机系统所作的工作的集合求计算机系统所作的工作的集合 任何一个作业都要经过若干加工步骤才能得到结果，作业的每一任何一个作业都要经过若干加工步骤才能得到结果，作业的每一个加工步骤称为一个作业步个加工步骤称为一个作业步 一次有一批作业进入系统，并在操作系统控制下，一个接一个地一次有一批作业进入系统，并在操作系统控制下，一个接一个地进行处理，称之为作业流进行处理，称之为作业流 作业的两种基本类型：批处理作业、交互式作业作业的两种基本类型：批处理作业、交互式作业q 用户接口用户接口 命令接口命令接口 程序接口程序接口 图形接口图形接口命令接口命令接口q联机命令接口联机命令接口命令的格式和分类命令的格式和分类 -一般格式为：命令名一般格式为：命令名 参数，参数，参数，参数，参数参数 -操作控制命令类型有：系统访问命令操作控制命令类型有：系统访问命令 ，文，文件、目录管理命令，编辑修改命令，编译、连接件、目录管理命令，编辑修改命令，编译、连接和执行命令，询问命令，操作员专用命令和执行命令，询问命令，操作员专用命令 -命令的接收和解释执行命令的接收和解释执行 交互式系统主要包括：一组联机命令，终交互式系统主要包括：一组联机命令，终端处理程序，命令解释程序端处理程序，命令解释程序命令接口命令接口q终端处理程序终端处理程序 配置在终端上的终端处理程序主要用于实现人机交互，具有以配置在终端上的终端处理程序主要用于实现人机交互，具有以下功能：下功能：接收用户从终端上输入的字符接收用户从终端上输入的字符 字符缓冲管理字符缓冲管理 回送显示回送显示 屏幕编辑屏幕编辑 特殊字符处理特殊字符处理 命令解释程序命令解释程序 主要功能：对用户输入的命令进行解释，并转入相应的命令主要功能：对用户输入的命令进行解释，并转入相应的命令处理程序去执行处理程序去执行 对命令的处理方法：由命令解释程序直接处理对命令的处理方法：由命令解释程序直接处理 或由子进程代或由子进程代为处理为处理 命令接口命令接口脱机命令接口脱机命令接口 作业控制语言是对用户作业的进行组织和管理的各作业控制语言是对用户作业的进行组织和管理的各种控制命令的集合种控制命令的集合 作业控制说明书是用户用于描述批处理作业处理过作业控制说明书是用户用于描述批处理作业处理过程控制意图的一种特殊程序程控制意图的一种特殊程序 作业控制说明书主要包括内容作业控制说明书主要包括内容 作业的基本描述、作业控制描述和资源要作业的基本描述、作业控制描述和资源要求描述求描述 作业的组成作业的组成 程序、数据和作业控制说明书程序、数据和作业控制说明书系统调用系统调用 系统调用系统调用是操作系统提供给编程人员是操作系统提供给编程人员的唯一接口。编程人员利用系统调用的唯一接口。编程人员利用系统调用,在源在源程序一级动态请求和释放系统资源，调用程序一级动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。因此，系统调用像一个黑箱子那速度等。因此，系统调用像一个黑箱子那样，对用户屏蔽了操作系统的具体动作而样，对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。事实上，命令控制界只提供有关的功能。事实上，命令控制界面也是在系统调用的基础上开发而成的。面也是在系统调用的基础上开发而成的。系统调用是由操作系统中的一段程序来系统调用是由操作系统中的一段程序来完成特定功能的，属于一种特殊的过程完成特定功能的，属于一种特殊的过程调用。有的计算机系统中，把它称为广调用。有的计算机系统中，把它称为广义指令。义指令。调用的方式：采用访管方式来实现。通调用的方式：采用访管方式来实现。通过产生一个访管中断，使处理机由目态过产生一个访管中断，使处理机由目态（用户态）转为管态（系统态）。（当（用户态）转为管态（系统态）。（当中央处理器处于目态时不允许执行特权中央处理器处于目态时不允许执行特权指令；而处于管态时可执行这些包括特指令；而处于管态时可执行这些包括特权指令在内的一切机器指令）权指令在内的一切机器指令）系统调用分类系统调用分类系统调用大致可分为如下几类系统调用大致可分为如下几类:(1)设备管理设备管理。该类系统调用被用来请求和释放有关设备、以及启动设。该类系统调用被用来请求和释放有关设备、以及启动设备操作等。备操作等。(2)文件管理文件管理。对文件的读、写、创建和删除等。对文件的读、写、创建和删除等。(3)进程控制进程控制。进程是一个在功能上独立的程序的一次执行过程。进程。进程是一个在功能上独立的程序的一次执行过程。进程控制的有关系统调用包括进程创建、进程执行、进程撤消、执行等待控制的有关系统调用包括进程创建、进程执行、进程撤消、执行等待和执行优先级控制等。和执行优先级控制等。(4)进程通信进程通信。该类系统调用被用在进程之间传递消息或信号。该类系统调用被用在进程之间传递消息或信号。(5)存储管理存储管理。包括调查作业占据内存区的大小、获取作业占据内存区。包括调查作业占据内存区的大小、获取作业占据内存区的始址等。的始址等。(6)线程管理线程管理。包括线程的创建、调度、执行、撤销等。包括线程的创建、调度、执行、撤销等。不同的系统提供有不同的系统调用。一般，每个系统为用户提供不同的系统提供有不同的系统调用。一般，每个系统为用户提供几十到几百条系统调用。几十到几百条系统调用。系统调用系统调用 为了提供系统调用功能，操作系统内为了提供系统调用功能，操作系统内必须有事先编制必须有事先编制好的实现这些功能的子程序或过程好的实现这些功能的子程序或过程。显然，这些程序或过。显然，这些程序或过程是操作系统程序模块的一部分，且不能直接被用户程序程是操作系统程序模块的一部分，且不能直接被用户程序调用。而且，为了保证操作系统程序不被用户程序破坏，调用。而且，为了保证操作系统程序不被用户程序破坏，一般操作系统都不允许用户程序访问操作系统的系统程序一般操作系统都不允许用户程序访问操作系统的系统程序和数据。那么，编程人员给定了系统调用名和参数之后是和数据。那么，编程人员给定了系统调用名和参数之后是怎样得到系统服务的呢怎样得到系统服务的呢?这需要有一个类似于硬件中断处这需要有一个类似于硬件中断处理的中断处理机构。当用户使用系统调用时，产生一条相理的中断处理机构。当用户使用系统调用时，产生一条相应的指令，处理机在执行到该指令时发生相应的中断，并应的指令，处理机在执行到该指令时发生相应的中断，并发出有关信号给该处理机构。该处理机构在收到了处理机发出有关信号给该处理机构。该处理机构在收到了处理机发来的信号后，启动相关的处理程序去完成该系统调用所发来的信号后，启动相关的处理程序去完成该系统调用所要求的功能。要求的功能。系统调用系统调用在系统中为控制系统调用服务的机构称为在系统中为控制系统调用服务的机构称为陷阱陷阱(trap)处理处理机构机构。与此相对应，把由于系统调用引起处理机中断的指。与此相对应，把由于系统调用引起处理机中断的指令称为令称为陷阱指令陷阱指令(或称访管指令或称访管指令)。在操作系统中，每个系。在操作系统中，每个系统调用都对应一个事先给定的功能号，例如统调用都对应一个事先给定的功能号，例如0，1，2，3等。等。在陷阱指令中必须包括对应系统调用的功能号。而且，在在陷阱指令中必须包括对应系统调用的功能号。而且，在有些陷阱指令中有些陷阱指令中,还带有传递给陷阱处理机构和内部处理还带有传递给陷阱处理机构和内部处理程序的有关参数。程序的有关参数。为了实现系统调用，系统设计人员还必须为实现各种系统为了实现系统调用，系统设计人员还必须为实现各种系统调用功能的子程序编造入口地址表，每个入口地址都与相调用功能的子程序编造入口地址表，每个入口地址都与相应的系统子程序名对应起来。然后，由陷阱处理程序把陷应的系统子程序名对应起来。然后，由陷阱处理程序把陷阱指令中所包含的功能号与该入口地址表中的有关项对应阱指令中所包含的功能号与该入口地址表中的有关项对应起来，从而由系统调用功能号驱动有关系统子程序执行。起来，从而由系统调用功能号驱动有关系统子程序执行。系统调用系统调用由于在系统调用处理结束之后，用户程序由于在系统调用处理结束之后，用户程序还需利用系统调用的返回结果继续执行，还需利用系统调用的返回结果继续执行，因此，在进入系统调用处理之前，陷阱处因此，在进入系统调用处理之前，陷阱处理机构还需保存处理机现场。再者理机构还需保存处理机现场。再者,在系统在系统调用处理结束之后，陷阱处理机构还要恢调用处理结束之后，陷阱处理机构还要恢复处理机现场。在操作系统中，处理机的复处理机现场。在操作系统中，处理机的现场一般被保护在特定的内存区或寄存器现场一般被保护在特定的内存区或寄存器中。中。系统调用的处理过程系统调用的处理过程参数传递问题参数传递问题不同的系统调用需要传递给系统子程序以不同的参数。而不同的系统调用需要传递给系统子程序以不同的参数。而且且,系统调用的执行结果也要以参数形式返回给用户程序。系统调用的执行结果也要以参数形式返回给用户程序。那么，怎样实现用户程序和系统程序之间的参数传递呢那么，怎样实现用户程序和系统程序之间的参数传递呢?几种常用的实现方法。一种是几种常用的实现方法。一种是由陷阱指令自带参数由陷阱指令自带参数。一般。一般来说，一条陷阱指令的长度总是有限的来说，一条陷阱指令的长度总是有限的,而且，该指令还而且，该指令还要携带一个系统调用的功能号，从而，陷阱指令只能自带要携带一个系统调用的功能号，从而，陷阱指令只能自带极有限的几个参数进入系统内部。另一种办法是极有限的几个参数进入系统内部。另一种办法是通过使用通过使用有关通用寄存器来传递参数有关通用寄存器来传递参数。显然。显然,这些寄存器应是系统这些寄存器应是系统程序和用户程序都能访问的。不过，由于寄存器长度也是程序和用户程序都能访问的。不过，由于寄存器长度也是较短的。从而无法传递较多的参数。因此，在系统调用较较短的。从而无法传递较多的参数。因此，在系统调用较多的系统中，大多在内存中开辟多的系统中，大多在内存中开辟专用堆栈区专用堆栈区来传递参数。来传递参数。系统调用系统调用另外，在系统发生访管中断或陷阱中断时，另外，在系统发生访管中断或陷阱中断时，为了不让用户程序不直接访问系统程序，为了不让用户程序不直接访问系统程序，反映处理机硬件状态的处理机状态字反映处理机硬件状态的处理机状态字PSW中的相应位要从用户执行模式转换为系统中的相应位要从用户执行模式转换为系统执行模式。这一转换在发生访管中断时由执行模式。这一转换在发生访管中断时由硬件自动实现。一般把处理机在用户程序硬件自动实现。一般把处理机在用户程序中执行称为中执行称为用户态用户态，而把处理机在系统程，而把处理机在系统程序中执行称为序中执行称为系统态系统态。系统调用与一般过程调用的区别系统调用与一般过程调用的区别通过软中断进入通过软中断进入 一般的过程调用可直接由调用过程转向被调用过程；一般的过程调用可直接由调用过程转向被调用过程；系统调用通常都是通过软中断机制转向相应的命令处理程系统调用通常都是通过软中断机制转向相应的命令处理程序序运行在不同的处理器状态运行在不同的处理器状态 一般的过程调用，其调用程序和被调用程序都运行一般的过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同的处理器状态在相同的处理器状态 ；系统调用调用程序运行在目态，；系统调用调用程序运行在目态，而被调用程序则运行在管态而被调用程序则运行在管态处理器状态的转换处理器状态的转换 一般的过程调用不涉及系统状态的转换；系统调用一般的过程调用不涉及系统状态的转换；系统调用需要系统状态转换需要系统状态转换 返回问题返回问题 一般的过程调用在被调用过程执行完一般的过程调用在被调用过程执行完后，将返回到调用过程继续执行；系统调后，将返回到调用过程继续执行；系统调用不一定返回原调用过程用不一定返回原调用过程嵌套调用嵌套调用 像一般过程一样，系统调用也允许嵌像一般过程一样，系统调用也允许嵌套调用，但对嵌套调用的深度都有一定的套调用，但对嵌套调用的深度都有一定的限制限制系统调用的执行过程系统调用的执行过程设置系统调用号和参数设置系统调用号和参数系统调用命令的一般性处理系统调用命令的一般性处理系统调用命令处理程序做具体的处理系统调用命令处理程序做具体的处理Linux系统调用系统调用Linux系统调用的组成：系统调用的组成：核心函数核心函数，部分提，部分提供实现系统调用功能的共享代码，作为操供实现系统调用功能的共享代码，作为操作系统的核心程序驻留在内存中；作系统的核心程序驻留在内存中；接口函接口函数数，部分提供给应用程序，部分提供给应用程序API接口，它把系接口，它把系统调用号、入口参数地址传送给相应的核统调用号、入口参数地址传送给相应的核心函数。心函数。linux系统调用系统调用从功能上分：从功能上分：设备管理的系统调用。设备管理的系统调用。文件系统操作的系统调用。文件系统操作的系统调用。进程控制的系统调用。进程控制的系统调用。存储管理系统调用。存储管理系统调用。管理用的系统调用。管理用的系统调用。通信的系统调用。通信的系统调用。Windows系统调用系统调用应用程序接口应用程序接口API(application programming interface)API函数调用分类：函数调用分类：窗口类函数窗口类函数图形设备接口图形设备接口(GDI)类类系统服务类系统服务类国际特性类国际特性类网络服务类网络服务类现代操作系统的命令控制界面发展方向现代操作系统的命令控制界面发展方向朝着朝着多媒体的拟人化方向发展多媒体的拟人化方向发展，即一般用，即一般用户的输入输出界面都在朝着人类自身的交户的输入输出界面都在朝着人类自身的交流方式逼近。流方式逼近。Linux命令控制界面命令控制界面Linux最大特点：最大特点：源代码的免费和开放源代码的免费和开放，而，而且为普通用户与程序员提供通用的标准接且为普通用户与程序员提供通用的标准接口与界面。口与界面。Linux的命令控制都是用图形化的窗口系统的命令控制都是用图形化的窗口系统以及以及Shell程序进行的。程序进行的。Linux的图形化窗口系统是的图形化窗口系统是X Window。Linux命令命令系统维护及管理命令，例如：系统维护及管理命令，例如：date,setenv等。等。文件操作及管理命令，例：文件操作及管理命令，例：ls,find等。等。进程管理命令，例：进程管理命令，例：kill,at等。等。磁盘及设备管理命令，例：磁盘及设备管理命令，例：df,du,mount等。等。用户管理命令，例：用户管理命令，例：adduser,userdel等。等。文档操作命令，例：文档操作命令，例：csplit,sort等。等。网络通信命令，例：网络通信命令，例：netstat,ifconfig等。等。程序开发命令，例：程序开发命令，例：cc,link等。等。X Window管理命令，例：管理命令，例：startx,XE86Setup等。等。Linux ShellLinux Shell是一种交互型命令解释程序，也是一种命令是一种交互型命令解释程序，也是一种命令级程序设计语言解释系统，它允许用户编制带形式参数的级程序设计语言解释系统，它允许用户编制带形式参数的批命令文件，称作批命令文件，称作Shell脚本或脚本或Shell程序。程序。一个一个Shell程序由以下程序由以下6部分组成：部分组成：（1）命令或其他）命令或其他Shell程序。程序。（2）位置参数。）位置参数。（3）变量及特殊字符。）变量及特殊字符。（4）表达式比较。）表达式比较。（5）控制流语句，例：）控制流语句，例：while,case等。等。（6）函数。）函数。Linux Shell可定制性强，支持命令广，具有良好的作业可定制性强，支持命令广，具有良好的作业控制能力，编写的控制能力，编写的Shell命令又可通过脚本的形式被重新命令又可通过脚本的形式被重新组合使用，完成对用户的计算环境定制等功能十分方便。组合使用，完成对用户的计算环境定制等功能十分方便。Windows的命令控制界面的命令控制界面Windows的命令控制界面可以分为两大部分，即的命令控制界面可以分为两大部分，即命令解释部分命令解释部分（相当于（相当于linux的的Shell)和和窗口交互窗口交互部分。部分。操作命令操作命令（1）系统信息命令，例：）系统信息命令，例：Time,Date,Mem,Driverquery和和SystemInfo等。等。（2）系统操作命令）系统操作命令,例：例：Shutdown,Runas和和Taskkill等。等。（3）文件系统命令）文件系统命令,例：例：Copy,Del和和Mkdir等。等。（4）网络通信命令，例：）网络通信命令，例：Ping,Netstat和和Route等。等。Windows的命令控制界面的命令控制界面Mem:当前内存使用情况。当前内存使用情况。Driverquery：显示所有已安装的设备驱动程序及其属性：显示所有已安装的设备驱动程序及其属性的列表。的列表。winver-检查检查Windows版版wmimgmt.msc-打开打开windows管理体系结构管理体系结构(WMI)wupdmgr-windows更新程序更新程序wscrpt-windows脚本宿主设置脚本宿主设置write-写字板写字板winmsd-系统信息系统信息wiaacmgr-扫描仪和照相机向导扫描仪和照相机向导winchat-XP自带局域网聊天自带局域网聊天 Windows的命令控制界面的命令控制界面Msconfig.exe-系统配置实用系统配置实用mplayer2-简易简易widnows media playermspaint-画图板画图板mstsc-远程桌面连接远程桌面连接magnify-放大镜实用程序放大镜实用程序mmc-打开控制台打开控制台mobsync-同步命令同步命令 Windows的命令控制界面的命令控制界面dxdiag-检查检查DirectX信息信息drwtsn32-系统医生系统医生devmgmt.msc-设备管理器设备管理器dfrg.msc-磁盘碎片整理程序磁盘碎片整理程序diskmgmt.msc-磁盘管理实用程序磁盘管理实用程序dcomcnfg-打开系统组件服务打开系统组件服务ddeshare-打开打开DDE共享设置共享设置dvdplay-DVD播放器播放器Windows的命令控制界面的命令控制界面 net stop messenger-停止信使服务停止信使服务net start messenger-开始信使服务开始信使服务 notepad-打开打开记事记事本本nslookup-网络管理的工具向导网络管理的工具向导ntbackup-系统备份和还原系统备份和还原narrator-屏幕屏幕“讲述人讲述人”ntmsmgr.msc-移动存储管理器移动存储管理器ntmsoprq.msc-移动存储管理员操作请求移动存储管理员操作请求netstat-an-(TC)命令检查接口命令检查接口 Windows的命令控制界面的命令控制界面syncapp-创建一个公文包创建一个公文包sysedit-系统配置编辑器系统配置编辑器sigverif-文件签名验证程序文件签名验证程序sndrec32-录音机录音机shrpubw-创建共享文件夹创建共享文件夹secpol.msc-本地安全策略本地安全策略syskey-系统加密，一旦加密就不能解开，保护系统加密，一旦加密就不能解开，保护windows xp系统的双重密码系统的双重密码services.msc-本地服务设置本地服务设置Sndvol32-音量控制程序音量控制程序sfc.exe-系统文件检查器系统文件检查器sfc/scannow-windows文件保护文件保护 Windows的命令控制界面的命令控制界面tsshutdn-60秒倒计时关机命令秒倒计时关机命令tourstart-xp简介（安装完成后出现的漫游简介（安装完成后出现的漫游xp程序）程序）taskmgr-任务管理器任务管理器eventvwr-事件查看器事件查看器eudcedit-造字程序造字程序 explorer-打开资源管理器打开资源管理器packager-对象包装程序对象包装程序perfmon.msc-计算机性能监测程序计算机性能监测程序progman-程序管理器程序管理器Windows的命令控制界面的命令控制界面regedit.exe-注册表注册表 rsop.msc-组策略结果集组策略结果集regedt32-注册表编辑器注册表编辑器rononce-p-15秒关机秒关机regsvr32/u*.dll-停止停止dll文件运行文件运行regsvr32/u zipfldr.dll-取消取消ZIP支持支持cmd.exe-CMD命令提示符命令提示符chkdsk.exe-Chkdsk磁盘检查磁盘检查certmgr.msc-证书管理实用程序证书管理实用程序calc-启动计算器启动计算器charmap-启动字符映射表启动字符映射表cliconfg-SQL SERVER 客户端网络实用程序客户端网络实用程序Clipbrd-剪贴板查看器剪贴板查看器conf-启动启动netmeetingcompmgmt.msc-计算机管理计算机管理cleanmgr-垃圾整理垃圾整理ciadv.msc-索引服务程序索引服务程序 Windows的命令控制界面的命令控制界面osk-打开屏幕键盘打开屏幕键盘odbcad32-ODBC数据源管理器数据源管理器oobe/msoobe/a-检查检查XP是否激活是否激活lusrmgr.msc-本机用户和组本机用户和组logoff-注销命令注销命令iexpress-木马捆绑工具，系统自带木马捆绑工具，系统自带Nslookup-IP地址侦测器地址侦测器fsmgmt.msc-共享文件夹管理器共享文件夹管理器utilman-辅助工具管理器辅助工具管理器gpedit.msc-组策略组策略 echo打开回显或关闭请求回显功能，或显示消打开回显或关闭请求回显功能，或显示消息。如果没有任何参数，息。如果没有任何参数，echo 命令将显示命令将显示当前回显设置。当前回显设置。命令使用的两种方式命令使用的两种方式直接在命令行中输入命令直接在命令行中输入命令 例：例：systeminfo&mem使用批处理使用批处理 批处理文件是无格式的文本文件，它包含一条或批处理文件是无格式的文本文件，它包含一条或多条命令，其文件的扩展名为多条命令，其文件的扩展名为.bat或或.cmd。注意：注意：批处理文件之间是可以相互调用和传递参数批处理文件之间是可以相互调用和传递参数的，这样，用户就可以将单元功能模块连接起完的，这样，用户就可以将单元功能模块连接起完成更为复杂的功能，避免了用户手工进行功能模成更为复杂的功能，避免了用户手工进行功能模块命令的输入。块命令的输入。垃圾清除垃圾清除echo offdel/f/s/q%systemdrive%*.tmpdel/f/s/q%systemdrive%*._mpdel/f/s/q%systemdrive%*.logdel/f/s/q%systemdrive%*.giddel/f/s/q%systemdrive%*.chkdel/f/s/q%systemdrive%*.olddel/f/s/q%windir%*.bakdel/f/q%systemdrive%recycled*.*del/f/q%windir%prefetch*.*rd/s/q%windir%temp&md%windir%temprd/s/q%temp%&md%temp%del/f/q%userprofile%cookies*.*del/f/q%userprofile%recent*.*rd/s/q%userprofile%Local SettingsTemporary Internet Filescls&echo 清除系统垃圾完成清除系统垃圾完成!echo.&pause作业的定义作业的定义概念概念功能设计结构设计建档详细设计编辑输入输出执行链接编译调试需求分析分析一般编程过程编辑输入 作业的概念作业的概念 作业作业:是用户提交给计算机进行加工的一个任务，是用户提交给计算机进行加工的一个任务，由用户程序、数据和作业说明书三部分组成。由用户程序、数据和作业说明书三部分组成。作业步：通常一个作业又可分为若干个顺序处理作业步：通常一个作业又可分为若干个顺序处理 的步骤。的步骤。从系统角度看（作业的组织形式）从系统角度看（作业的组织形式）作业：作业由程序、数据和作业说明书组成。作业：作业由程序、数据和作业说明书组成。程序程序 和数据完成用户所要求的业务处理工作，和数据完成用户所要求的业务处理工作，作业说明书则体现用户的控制意图。作业说明书则体现用户的控制意图。作业、作业步、进程作业、作业步、进程的关系作业、作业步、进程的关系用户作业作业步进程作业步进程线程线程由用户创建由用户指定由系统创建返回作业的基本类型作业的基本类型根据调度和控制的需要进行分类根据调度和控制的需要进行分类从调度的角度，可分为：从调度的角度，可分为：计算型作业计算型作业：指任务中包含大量的计算，而其I/O较少的作业，如通常的科学计算；I/O型作业型作业：要求少量的计算而需大量I/O的作业，如通常的事务处理 作业的基本类型作业的基本类型从控制的角度，可分为：从控制的角度，可分为：脱机作业（批量型作业）：脱机作业（批量型作业）：在在整整个个作作业业的的运运行行过过程程中中，只只需需根根据据作作业业说说明明书书中中的的说说明明对对作作业业进进行行控控制制，脱脱机机作作业业通通常常是是在批处理操作环境下运行，故也称为批量型作业；在批处理操作环境下运行，故也称为批量型作业；联机作业（终端型作业）：联机作业（终端型作业）：通通常常是是用用键键盘盘命命令令直直接接控控制制作作业业的的运运行行，联联机机作作业业通通常常在在分分时时操操作作环环境境下下运运行行，故故也也称称为为终终端端型作业。型作业。作业的状态及其转换作业的状态及其转换 作业从提交给系统直到它完成后离开系统作业从提交给系统直到它完成后离开系统前的整个活动过程，可分为前的整个活动过程，可分为 提交状态提交状态后备状态后备状态运行状态运行状态完成状态完成状态 作业的建立作业的建立一个作业的建立包括两个子过程：一个作业的建立包括两个子过程：作业的输入、作业控制块的建立。作业的输入、作业控制块的建立。作业的输入方式：作业的输入方式：联机输入方式联机输入方式脱机输入方式脱机输入方式直接耦合方式直接耦合方式网络输入方式网络输入方式SPOOLING系系统统(Simultaneous(Simultaneous Peripheral Peripheral Operation On-Line)Operation On-Line)作业的输入方式作业的输入方式联机输入方式联机输入方式外围设备直接和主机相连外围设备直接和主机相连。脱机输入方式（预输入方式）脱机输入方式（预输入方式）利用低档个人计算机作为外围处理机进行处理。利用低档个人计算机作为外围处理机进行处理。脱机输入解决了快速输入输出的问题，提高了脱机输入解决了快速输入输出的问题，提高了资源利用率，但是要以牺牲低档机为代价。还资源利用率，但是要以牺牲低档机为代价。还需要用户干预。需要用户干预。直接耦合方式直接耦合方式慢速的输入输出过程由外围低档机管理慢速的输入输出过程由外围低档机管理公用存储器中的大量数据的高速读写由主机完成公用存储器中的大量数据的高速读写由主机完成网络输入方式网络输入方式用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作执行，构成了网络输入到同一网中另一台主机上进行操作执行，构成了网络输入方式方式 主机 公用存储器低档PC机低档PC机SPOOLING系统系统(假脱机操作假脱机操作)Simultaneous Peripheral Operation On Line 它使用直接存取的大容量磁盘作为缓冲，将它使用直接存取的大容量磁盘作为缓冲，将一个可共享的磁盘空间改造成若干个输入设备一个可共享的磁盘空间改造成若干个输入设备和输出设备，并使得和输出设备，并使得I/O设备和设备和CPU并行操作。并行操作。（在联机情况下实现的同时外围操作）（在联机情况下实现的同时外围操作）SPOOLING 系统系统的组成的组成 输入井和输出井输入井和输出井输入缓冲区和输出缓冲区输入缓冲区和输出缓冲区输入进程和输出进程输入进程和输出进程（输入管理模块、输出管理模块）（输入管理模块、输出管理模块）输入管理 模块输入装置输入装置输入装置输入装置 通通 道道 输入井输出井 通通 道 输出装置输出装置输出装置输出装置 通通 道道输出管理 模块 主机系统外存SPOOLING系统系统SPOOLING系统输入过程系统输入过程：系统的输入程序包含两个独立的过程，一个系统的输入程序包含两个独立的过程，一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区；另过程负责从外部设备把信息读入缓冲区；另一个过程是写过程，负责把缓冲区中的信息一个过程是写过程，负责把缓冲区中的信息送到外存输入井中。送到外存输入井中。在系统输入模块收到作业输入请求后，输入在系统输入模块收到作业输入请求后，输入管理模块中的读过程负责将信息从输入装置管理模块中的读过程负责将信息从输入装置读入缓冲区。当缓冲区满时，由写过程将信读入缓冲区。当缓冲区满时，由写过程将信息从缓冲区写到外存的输入井中。息从缓冲区写到外存的输入井中。SPOOLING系统的工作原理系统的工作原理当用户提交一批作业后，操作员键入当用户提交一批作业后，操作员键入“预预输入命令输入命令”启动预输入程序工作，预输入启动预输入程序工作，预输入程序启动输入机读出作业信息，并把它们程序启动输入机读出作业信息，并把它们存放到输入井中。当主存储器可以装入作存放到输入井中。当主存储器可以装入作业时就从输入井中选择若干作业装入主存业时就从输入井中选择若干作业装入主存储器。被装入主存储器中的作业在执行中储器。被装入主存储器中的作业在执行中可请求井管理程序从输出井读需处理的信可请求井管理程序从输出井读需处理的信息或把处理结果写到输出井中。缓输出程息或把处理结果写到输出井中。缓输出程序利用处理器空闲时间把作业执行结果在序利用处理器空闲时间把作业执行结果在打印机上输出。打印机上输出。SPOOLING系统的特点系统的特点提高了提高了I/O速度速度将独占设备改造为共享设备将独占设备改造为共享设备实现了虚拟设备功能实现了虚拟设备功能作业控制块的建立作业控制块的建立作业由三部分组成：作业由三部分组成：程序程序数据数据作业说明书作业说明书（体现用户的控制意图）（体现用户的控制意图）在系统把作业信息输入到外存输入井之后，还需要根在系统把作业信息输入到外存输入井之后，还需要根据作业说明书中的说明及其它信息建立作业控制表据作业说明书中的说明及其它信息建立作业控制表(JCB)。只有在获得。只有在获得JCB表项和足够的输入井空间之后，表项和足够的输入井空间之后，一个作业才可能创建成功。一个作业才可能创建成功。JCB的的内内容容：JCB包包含含了了系系统统对对作作业业进进行行管管理理所所必必须须的的信信息息，有有作作业业名名、作作业业的的估估计计运运行行时时间间、优优先先数数、作作业业的的建建立立时时间间、内内存存要要求求、外外设设要要求求、作作业业状状态态等等等。等。JCB是作业存在的唯一标志。是作业存在的唯一标志。完成用户要求的业务处理工作完成用户要求的业务处理工作作业说明书的主要内容作业说明书的主要内容什么是调度？什么是调度？调度调度:是指在一个是指在一个队列队列中，按照某种方法中，按照某种方法（算法），选择一个合适的个体的过程。（算法），选择一个合适的个体的过程。调度的调度的关键关键是需要某种方法或算法，好的是需要某种方法或算法，好的调度算法有利于选择到合适的个体。调度算法有利于选择到合适的个体。如何判断、设计一个好的调度算法呢？如何判断、设计一个好的调度算法呢？调度实例调度实例调度目标调度目标公平性公平性,防止进程长期不能获得调度而饥饿；防止进程长期不能获得调度而饥饿；处理机利用率处理机利用率，尽量提高处理机的利用率；，尽量提高处理机的利用率；提高系统提高系统吞吐量吞吐量；尽量减少进程的尽量减少进程的响应时间响应时间。调度原则调度原则满足用户的要求满足用户的要求：响应时间、周转时间、：响应时间、周转时间、截止时间。截止时间。满足系统的需求满足系统的需求：系统吞吐量、处理机利：系统吞吐量、处理机利用率、各类资源的平衡使用、公平性及优用率、各类资源的平衡使用、公平性及优先级。先级。面向用户的原则：响应时间面向用户的原则：响应时间响应时间是指从用户通过键盘提交一个请响应时间是指从用户通过键盘提交一个请求开始，直到系统首次产生响应为止的时求开始，直到系统首次产生响应为止的时间。间。输入的请求传送到处理机的时间输入的请求传送到处理机的时间+处理机对处理机对请求信息进行处理的时间请求信息进行处理的时间+将响应结果发送将响应结果发送到输出终端的时间到输出终端的时间响应时间响应时间调度算法则应考虑尽可能使绝大多数用户调度算法则应考虑尽可能使绝大多数用户的请求能在响应时间内完成。的请求能在响应时间内完成。常用于评价常用于评价分时系统分时系统的性能。的性能。面向用户的原则：周转时间面向用户的原则：周转时间周转时间周转时间:指从作业提交给系统开始，到作指从作业提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间间隔。业完成为止的这段时间间隔。作业在外存排队等待调度的时间作业在外存排队等待调度的时间+进程在就进程在就绪队列中等待调度的时间绪队列中等待调度的时间+进程被处理机执进程被处理机执行的时间行的时间+等待等待I/O操作完成的时间操作完成的时间周转周转时间时间。常用于评价常用于评价批处理系统批处理系统的性能。的性能。面向用户的原则：周转时间面向用户的原则：周转时间影响周转时间的调度：影响周转时间的调度：作业从外存调度到内存（作业调度）作业从外存调度到内存（作业调度）进入内存还需在就绪队列中排队，等待进进入内存还需在就绪队列中排队，等待进程调度。程调度。甚至，可能会挂起进程，在外存等待被激甚至，可能会挂起进程，在外存等待被激活（中程调度）。活（中程调度）。面向用户的原则：截止时间面向用户的原则：截止时间截止时间截止时间:指实时系统中，某任务必须开始指实时系统中，某任务必须开始执行的最迟时间，或必须完成的最迟时间。执行的最迟时间，或必须完成的最迟时间。常用于评价常用于评价实时系统实时系统的性能。的性能。面向系统的原则：系统吞吐量面向系统的原则：系统吞吐量吞吐量吞吐量:指单位时间内系统所完成的作业数。指单位时间内系统所完成的作业数。常用于评价常用于评价批处理系统批处理系统的性能。的性能。面向用户的原则：处理机利用率面向用户的原则：处理机利用率大、中型多用户系统，由于处理机价格昂大、中型多用户系统，由于处理机价格昂贵，处理机利用率是衡量系统性能的一个贵，处理机利用率是衡量系统性能的一个重要指标。重要指标。单用户微机或某些实时系统，则并非很重单用户微机或某些实时系统，则并非很重要。要。面向系统的原则：面向系统的原则：各类资源的平衡使用各类资源的平衡使用多道程序系统的目标之一就是为了提高系多道程序系统的目标之一就是为了提高系统资源的利用率，因此，调度算法有责任统资源的利用率，因此，调度算法有责任使用系统中的各类资源都尽量处于忙碌状使用系统中的各类资源都尽量处于忙碌状态。态。该原