第三篇 作业管理.ppt

第3章 作业管理 作业管理的工作 作业管理是OS向上提供的用户接口，在此接口基础上，使用户达到用户控制计算机的运行，进行作业的组织和控制。但由于后期操作系统的发展，许多功能已经由进程的概念所取代。 作业相关的概念 作业 作业步 作业类型 作业的组成 作业控制表(JCB, Job Control Block) 作业处理过程 作业的概念 一个作业是指在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作。 用户的观点：在一次业务处理过程中，从输入程序和数据到输出结果的全过程。 系统的观点（针对作业进行资源分配）：作业由程序及数据（作业体）和作业说明书（作业控制语言） 作业由不同的顺序相连的作业步组成。 作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做的相对独立的工作。 作业、作业步、进程的关系 作业的基本类型 根据调度和控制的需要进行分类 从调度的角度，可分为： 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：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 从控制的角度，可分为： 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； 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。 作业的组成 作业由程序、数据和作业说明书三部分组成。 作业说明书包括作业基本情况、作业控制、作业资源要求的描述；它体现用户的控制意图。如：预计运行时间、要求的资源情况、执行优先级等。 作业基本情况：用户名、作业名、编程语言等； 作业控制描述：作业控制方式、作业步的操作顺序、作业执行出错处理； 作业资源要求描述：处理时间、优先级、内存空间、外设类型和数量等； 作业控制表(JCB, Job Control Block) JCB包含在作业运行过程中，系统对其进行管理的必要信息。 JCB在作业收容状态由系统根据作业说明书建立，以后由作业调度程序管理,作业结束时，JCB也撤销。一个JCB对应一个作业。 JCB中信息包括： 作业名 估计执行时间 优先数（用于调度） 作业说明书文件名 程序类型（需调用的系统程序） 资源要求：静态申请和动态申请 作业状态：提交、后备、执行、完成； 作业的处理过程（状态） 作业提交： 作业的输入（用户提交纸带程序和数据及作业说明书给管理人员）； 作业收容（就绪）： 作业输入（从输入设备到外存）完成，系统为其建立JCB,等待调度运行； 作业执行： 分配资源，送入内存，被调度运行； 作业完成： 释放资源，完成作业输出； 3.1 引言 1. 用户与操作系统的接口 操作系统是用户与计算机系统之间的接口。用户在操作系统的帮助下，可以安全可靠、方便、快速地使用计算机系统。 操作系统向用户提供了接口，以便用户与操作系统之间建立联系。 程序级接口：系统调用命令。提供给编程人员使用的。编程人员利用系统调用在程序一级请求系统资源，得到系统核心的服务。 命令级接口：作业控制语言或操作控制命令，提供给脱机操作用户的是作业控制语言，提供给联机操作用户的是键盘操作控制命令。 图形用户界面GUI：它直接支持命令接口和程序接口。通过移动鼠标和单击按钮来定位屏幕上代表文件、程序和系统功能的映像或图标，打开一个文件或目录，运行一个程序，或下来一个命令菜单等。 程序接口是OS专门为用户程序设置的，也是用户程序取得OS服务的唯一途径 程序接口通常由各种各样的系统调用所组成 1. 系统保护 处理机的执行状态为竞争系统资源的各并发运行的进程提供保护和共享的基础。 处理机的状态：管态(核心态)和目态(用户态)。 PSW：反映处理机硬件状态的处理机状态字，有一位指示CPU当前状态（0为核心态，1为用户态）该状态的转换是在系统调用时由硬件自动实现的。 处理机的指令： 特权级指令：是指关系系统全局的指令。如启动外部设备、设置时钟、关中断、清主存等 非特权级指令。 核心态：CPU执行操作系统程序，允许执行处理机的全部指令集。 用户态：CPU执行用户程序，只允许执行处理机的非特权指令。 系统调用：用户态?核心态，去执行系统调用程序。 完成系统调用后：核心态?用户态，返回用户程序继续执行。 2. 系统调用的定义 系统调用：是操作系统为编程人员提供的接口。 系统调用：是OS内提供的一些子程序，用户通过称为特殊指令的命令调用这些子程序，以取得OS的服务。 系统调用可以执行处理机的全部指令集。 系统调用命令：可看成是机器指令的扩充。机器指令是由硬件执行，而系统调用命令由操