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第二章 操作系统用户界面 重点和难点： 1 作业的基本概念和建立 2 用户接口的概念和类型 3 系统调用的概念和过程 2.1 作业的基本概念 作业的定义： 从用户角度：可以从逻辑上抽象的描述作业的定义 从系统的角度：可以定义出作业的组织形式 1 作业的概念 ?作业 （从用户的角度）：书上的描述为：在业务处理中，用户所要求计算机所 作的有关该次业务处理的全部工作）。即：用户提交给计算机进行加工的一个任务。 作业：（从系统的角度）：作业的概念比程序更广。由用户程序、数据和作业说明书三部分组成。系统通过作业说明书控制程序和数据，使计算机执行操作。 ?作业步：通常一个作业又可分为若干个顺序处理的步骤。（例如：一个高级语言不写的用户作业，在计算机上执行要分三步：第一步是编译；第二步是：将编译后的主程序中所用到的库程序和子程序都连接成一个完整的程序；第三步是运行装配好的程序。） 2作业、作业步、进程之间的关系 用户是指计算机要为他工作的人，而作业是用户要求计算机给以计算机或处理的一个相对独立的任务。一个作业一般可以分成几个必须顺序处理的步骤（作业步），而每一个作业步又可细分为若干个作业步任务（进程），而一个进程又可能要执行多个线程。 ?作业的组织：程序、数据和作业说明书。程序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。 ?作业说明书的主要内容：P22页 1 作业基本情况的描述（用户名、作业名、使用的语言等） 2 作业控制描述（控制方式、出错处理） 3 作业资源要求描述（内存空间、处理机优先级等） 3 作业的基本类型 ?主要根据调度和控制的需要进行分类。 1 从调度的角度，可分为： a 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； b I/O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。 2 从控制的角度，可分为： a 脱机作业（批量型作业）：在整个作业的运行过程中，只需根据作业说明书中的说明对作业进行控制，脱机作业通常是在批处理操作环境下运行，故也称为批量型作业； b 联机作业（终端型作业）：通常是用键盘命令直接控制作业的运行，联机作业通常在分时操作环境下运行，故也称为终端型作业。 4 作业的状态及其转换 ?一个作业从进入系统到运行结束，一般需要经历“收容”、“执行”和“完成”3个阶段，相应地，我们说这个作业处于后备状态、执行状态（运行状态）、完成状态 ?1 提交状态 ?2 后备状态：在作业的收容阶段，操作员将用户提交的作业通过脱机输入或者调用SPOOLing系统输入进程，将作业输入到直接存取的后援存储器。然后由“作业注册”程序负责为进入系统的作业建立作业控制块，并把它加入到后备作业中，等待作业调度程序调度，这时作业处于后备状态。 ?3 执行状态：一个作业被作业调度程序选中并分配了必要的资源，建立了一组相应的进程后，这个作业就进入了运行状态。处于执行状态的作业获取了在处理机上运行的资格，他可以由进程调度程序选中而在处理机上运行，也可以等待进程调度。 ?4 完成状态：当作业正常运行结束或发生错误而终止时，作业进入完成阶段。此时，由系统的“终止作业”程序将其作业控制块从线形作业队列中除去，并负责回收资源，然后将作业的运行结果信息编入输出文件；再用有关设备输出。 2.2 作业的建立 ?一个作业的建立包括两个子过程：作业的输入（把作业所包含的全部程序和数据输入到存储设备上）、作业控制块的建立（还要由作业注册程序在系统中为该作业申请建立起一个相应的作业控制块JCB，作业控制块和作业具有一一对应的关系、JCB是作业存在的唯一标志）。 JCB包含了系统对作业进行管理所必须的信息，有作业名、作业的估计运行时间、优先数、作业的建立时间、内存要求、外设要求、作业状态等等。JCB是作业存在的唯一标志。 ?作业的输入方式： 1 联机输入方式：联机输入方式大多用在交互系统中，用户和系统通过交互会话来输入作业。在联机输入方式中，外围设备直接和主机相连接。一台主机可以连接一台或多台外围设备。(在单台设备和主机相连接进行作业输入时，由于外围设备的输入输出速度远远低于CPU处理速度，有可能造成CPU资源的浪费。) 2 脱机输入方式（预输入方式）：为了解决单台设备联机输入时的CPU浪费问题而使用的一种输入方式。利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入。用户把作业输入到后援存储器、比如磁盘或磁带上，然后用户把装有输入输出的后援存储器那倒主机的高速外围设备上和主机相连接） 3 直接耦合方式 把主机和外围低档机通过一个大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预来传递后援存储器的过程。在直接耦合中，慢速的输入输出过程仍由外围低档机自己管理，而公用存储器中大量数据的高速读写由