第2章用戶接口和作業管理熟練掌握批處理作業的調度，作業的狀態，系統調用與一般過程調用的區別；掌握用戶和操作系統之間的接口，批處理作業的概念，交互式作業的概念，系統調用的概念；了解作業的基本概念，批處理作業的建立、終止和撤銷，交互式作業的控制方式，系統調用的執行過程。2-1概述1、作業的基本概念

1）、作業用戶在一次計算過程中，或者一次事務處理過程中，要求計算機系統所做工作的總稱。

2）、作業步一個作業可劃分成若干部分，稱為一個作業步。典型的作業控制過程：“編譯”、“連接裝配”、“運行”

3）、批處理作業：批處理系統上運行的作業

4）、交互式作業：交互式系統上運行的作業2、程序接口（programinterface）程序接口指由用戶程序和操作系統之間的接口。用戶程序可通過該接口取得操作系統的服務。該接口主要由一組系統調用組成。負責管理和控制運行的程序；并在這些程序與系統控制的資源和提供的服務間實現交互作用。用匯編語言：在程序中直接用系統調用命令用高級語言：可在編程時使用過程調用語句3、命令接口（commandinterface）用戶與操作系統之間的接口，用戶通過該接口直接或間接控制作業的運行，包括直接鍵入或作業說明書中，發出的一組命令。又稱用戶接口，可分成聯機用戶接口與脫機用戶接口兩種：(1)聯機接口（交互式）（操作命令）(2)脫機接口（作業控制語言）4、命令的分類

1）系統訪問命令

2）文件、目錄管理命令

3）編輯修改命令

4）編譯、鏈接和執行命令

5）詢問命令

6）操作員專用命令5、命令的接收和解釋執行2-3系統調用1、系統調用分類

1）文件操作類

2）進程控制類

3）資源申請類

4）進程通信類

5）信息維護類2、系統調用與一般過程調用的區別

1）通過軟中斷進入

2）運行在不同的處理機狀態

3）處理機狀態的轉換

4）返回問題

5）嵌套調用3、系統調用的處理過程

1）設置系統調用號和參數

2）系統調用命令的一般性處理

3)系統調用命令處理程序做具體處理2-4作業管理1、批處理作業的管理

1)作業控制塊和作業表（1）作業控制塊作業控制塊（JCB：JobControlBlock）是批處理作業存在的標志其中保存有統對于作業進行管理所需要的全部信息,它們被保存于磁盤區域中。當作業開始由輸入設備向磁盤的輸入井傳輸時，系統輸入程序為其建立一個作業控制塊，進行初始化，初始化的大部分信息取自作業說明書。需要訪問作業控制塊的程序：系統輸入程序；作業調度程序；作業控制程序；系統輸出程序等。（2）作業表（作業隊列）每個作業有個作業控制塊；所有作業JCB構成一個作業表；作業表存放在外存固定區域中，長度是固定；限制了系統所能同時容納的作業數量。系統輸入程序、作業調度程序、系統輸出程序都需要訪問作業表因而存在互斥問題。2、作業控制語言和作業控制說明書（1）作業控制語言用戶用于描述批處理作業處理過程控制意圖的一種特殊程序。書寫作業說明書的語言稱為作業控制語言（JCL）。作業控制語言的類別包括：I/O命令、編譯命令、操作命令以及條件命令等。（2）作業說明書表達用戶對作業的控制意圖。內容包括：作業的基本描述；作業控制描述；資源要求描述。3、作業的建立（1）JCB的建立在系統把作業信息輸入到輸入井之后，根據作業說明書和有關作業信息在外存的位置等建立作業控制表JCB。JCB包含對作業進行管理所必須的信息；只有在獲得JCB表項和足夠輸入井空間后作業才可能創建成功。（2）作業的輸入a.脫機輸入方式：為了解決單臺設備聯機輸入時的CPU浪費問題。b.聯機輸入方式：用戶和系統通過交互會話來輸入作業；外圍設備直接和主機連接。c.SPOOLing方式：把主機和外圍低檔機通過一個公用的大容量外存直接耦合起來。4、作業的終止與撤銷作業完成后，其作業控制塊由系統輸出程序撤消，作業控制塊被撤消后其作業也不復存在。5、作業的狀態一個作業從進入系統到運行結束經歷四個不同的狀態：進入、后備、運行、完成。6、作業調度（1）作業調度的功能審查系統能否滿足用戶作業的資源要求；按照一定的算法從輸入井中的后備作業中選取作業；調度的關鍵在選擇恰當的算法。作業調度程序的主要功能是審查系統能否滿足用戶作業的資源要求以及按照一定的算法選取作業。（2）調度算法評價①目標：單位時間內運行盡可能多的作業；使處理機盡可能保持“忙碌”；使各種I/O設備得以充分利用；對所有的作業都是公平合理的；調度算法應與系統設計目標保持一致；注意系統資源均衡使用；保證提交的作業在截止時間內完成；設法縮短作業平均周轉時間。②設計調度算法時應考慮的因素：作業平均周轉時間；平均帶權周轉時間。（3）作業調度算法a.先來先服務算法b.最短作業優先算法c.最高響應比優先算法響應比R=作業周轉時間/作業處理時間

=（作業處理時間+作業等待時間）/作業處理時間

=1+（作業等待時間/作業處理時間）d.基于優先數調度算法e.均衡調度算法(分類排隊算法)習題一、在各種作業調度算法中，若所有作業同時到達，則平均等待時間最短算法是（）

A）先來先服務

B）優先數

C）最高響應比優先

D）短作業優先二、作業調度程序從處與()狀態的隊列中選取適當的作業投入運行

A）運行B）提交C）完成D）后備三、（）是作業存在的惟一標志

A）作業名B）進程控制塊

C）作業控制塊D）程序名四、下述作業調度算法中，（）調度算法與作業的估計時間有關

A）先來先服務B）時間片輪轉

C）均衡D）短作業優先五、用戶通過終端使用計算機系統控制作業執行的方式稱為（）方式。

A）自動B）聯機C）脫機D）假脫機六、作業從進入后備隊列到被調度程序選中的時間間隔稱為（）

A）周轉時間

B）響應時間C）等待時間D）觸發時間1、假設有四個作業，他們的提交時間、運行時間如下表所示，在單道程序環境下，若采用響應比高者優先調度算法，試問平均周轉時間和平均帶權周轉時間是多少？

作業號到達時間運行時間18.02.028.30.538.50.149.00.42、有一個具有兩道作業的批處理系統，作業調度采用短作業優先的調度算法，進程調度采用以優先數為基礎的搶占式調度算法，在下表所示的作業序列，作業優先數即為進程優先數，優先數越小優先級越高。作業名到達時間估計運行時間優先數A10：0040分5B10：2030分3C10：3050分4D10：5020分6（1）列出所有作業進入內存時間及結束時間（2）計算平均周轉時間3、在單CPU和兩臺輸入/輸出設備（I1，I2）的多道程序設計環境下，同時投入三個作業Job1、Job2、Job3運行。這三個作業對CPU和輸入/輸出設備的使用順序和時間如下：Job1:I2(30ms);CPU(10ms);I1(30ms);CPU(10ms);I2(20ms)Job2:I1(20ms);CPU(20ms);I2(40ms)Job3:I1(20