操作系统 作业管理

⒉ 作业管理的功能
系统要在许多作业中按一定的策略选取若 干个作业，为它们分配必要的资源， 干个作业，为它们分配必要的资源，让它们能 够同时执行，称为作业调度。 够同时执行，称为作业调度。这种控制包括作 业如何输入到系统中去， 业如何输入到系统中去，当作业被选中后如何 去控制它的执行， 去控制它的执行，作业执行过程中出现故障后 又应怎样处理，怎样控制计算结果的输出等。 又应怎样处理，怎样控制计算结果的输出等。
四、作业的建立过程
建立一个作业必须把该作业所包含的 全部程序和数据输入到计算机的外部辅助 存储设备上(简称为外存或辅存 而且,还 简称为外存或辅存)， 存储设备上 简称为外存或辅存 ，而且 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。 建立起一个相应的作业控制块。作业控制 块和作业之间具有一一对应关系。 块和作业之间具有一一对应关系。当一个 作业的全部程序和数据输入到外存且在系 统中建立了相应的作业控制块之后， 统中建立了相应的作业控制块之后，就说 一个作业已经建立起来了。 一个作业已经建立起来了。
（4）SPOOLING系统 ） 系统 为克服脱机输入/输出工作方式的缺点， 为克服脱机输入 输出工作方式的缺点， 输出工作方式的缺点 通道技术以及多道程序设计发展的基础上， 通道技术以及多道程序设计发展的基础上，研 制了SPOOLING的操作方式。SPOOLING又 制了 的操作方式。 又 的操作方式 可译作外围设备同时联机操作。 可译作外围设备同时联机操作。在 SPOOLING 系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和 系统中，多台外围设备通过通道或 器件和 主机与外存连接起来。（ 。（在硬盘中开辟一块输 主机与外存连接起来。（在硬盘中开辟一块输 输出井， 入/输出井，并将多个用户作业随机的存储提 输出井 各用户间互不干扰）。 取，各用户间互不干扰）。
作业的输入输出过程由主机中的操 作系统控制。 作系统控制。操作系统中的输入程序包 含两个独立的过程， 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； 部设备把信息读入缓冲区；另一个是写 过程， 过程，负责把缓冲区的信息送到外存输 入井中。这里， 入井中。这里，外围设备既可以是各种 终端,也可以是其他的输入设备 也可以是其他的输入设备， 终端 也可以是其他的输入设备，例如纸 带输入机或读卡机等。 带输入机或读卡机等。
脱机输入解决了快速输入输出问题， 脱机输入解决了快速输入输出问题，提高 了主机的资源利用率，但反过来说， 了主机的资源利用率，但反过来说，这又是以 牺牲低档机为代价的。而且， 牺牲低档机为代价的。而且，脱机输入需要用 户进行干预或进行一定的操作， 户进行干预或进行一定的操作，例如移动存储 介质和连接后援存储器等。另外， 介质和连接后援存储器等。另外，脱机输入输 出方式存在灵活性差的缺点， 出方式存在灵活性差的缺点，即遇到紧急任务 需要处理时，无法直接交给主机以便优先处理。 需要处理时，无法直接交给主机以便优先处理。
JCB 是在作业进入系统时由 是在作业进入系统时由SPOOLING 系统为其建立的。其内容由作业控制卡（ 系统为其建立的。其内容由作业控制卡（说 明书）中得到的。 明书）中得到的。JCB是作业存在系统的标 是作业存在系统的标 作业进入系统时，则为之建立JCB，当 志，作业进入系统时，则为之建立 ， 作业退出时，则其JCB也被撤销。 也被撤销。 作业退出时，则其 也被撤销
系统
程序 数据（作业体） 数据（作业体） 作业说明书（ 作业说明书（作业控制 语言） 语言） 用户
一次业务处理过程中， 一次业务处理过程中，从输入程序和数据到 输出结果的过程(正准备进入内存的程序 输出结果的过程 正准备进入内存的程序P101)
作业步: 作业步:一个作业分成若干个顺序处理的作业 单位。（输入、编译、计算等。 。（输入 单位。（输入、编译、计算等。每个作业步又 可细分成若干个子作业步） 可细分成若干个子作业步） 线程： 线程：进程中一个能被独立调度的基本单元 作业的执行过程看成是任务 作业步的执行过程看成是进程 子作业步对应线程
微机 主机 公用存储器 微机
直接耦合方式把主机和外围低档机通过 一个公用的大容量外存直接耦合起来， 一个公用的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。 递后援存储器的过程。直接耦合方式需要一 个大容量的公用存储器， 个大容量的公用存储器，而且需要把多台低 档机和主机、公用存储器固定连接起来。 档机和主机、公用存储器固定连接起来。这 种输入方式的成本较高， 种输入方式的成本较高，一般只适用于大型 机或巨型机系统。 机或巨型机系统。
操作系统为 用户提供两 个接口
六、使用操作命令进行作业控制
联机方式 脱机方式
1、联机方式 、 联机控制方式不同于脱机控制方式， 联机控制方式不同于脱机控制方式，它 不要求用户填写作业说明书， 不要求用户填写作业说明书，系统只为用户 提供一组键盘或其它操作方式的命令。 提供一组键盘或其它操作方式的命令。用户 使用系统提供的操作命令和系统会话， 使用系统提供的操作命令和系统会话，交互 地控制程序执行和管理计算机系统。 地控制程序执行和管理计算机系统。
严格说，在分时系统中， 严格说，在分时系统中，从系统角度来 看甚至没有作业的概念。因此， 看甚至没有作业的概念。因此，这里主要介 绍批处理系统的作业建立过程。 绍批处理系统的作业建立过程。
二、作业的定义
作业： 作业：用户在一次计算过程中或一次事务处 理过程中要求计算机系统所做的工作的集合。 理过程中要求计算机系统所做的工作的集合。 作业
⒈ 作业输入方式
（1）联机输入方式 ） （2）脱机输入方式 ） （3）直接耦合方式 ） （4）SPOOLING系统 ） 系统 （5）网络输入方式 ）
（1）联机输入方式 ） 为联机用户服务。一台主机可以连接一台 为联机用户服务。 或多台外围设备。 或多台外围设备。用户和系统通过终端交互会话 来输入作业。作业执行过程中操作系统于用户之 来输入作业。 间需要不断地交互信息。因此， 间需要不断地交互信息。因此，用户必须在计算 机前干预，故交互控制方式也可称为“ 机前干预，故交互控制方式也可称为“联机控制 方式” 交互控制方式适合终端用户使用， 方式”。交互控制方式适合终端用户使用，因此 把交互控制方式的作业称为终端作业。 把交互控制方式的作业称为终端作业。 造成CPU的浪费（外围设备的输入 输出低 的浪费（ 造成 的浪费 外围设备的输入/输出低 于CPU ）
三、作业的组织
批量型作业的用户， 批量型作业的用户，为了使系统掌握一个作业的 情况和提供完成该作业所需的条件， 情况和提供完成该作业所需的条件，首先向系统提出 作业申请。作业申请包括作业情况、 作业申请。作业申请包括作业情况、作业控制和资源 要求三部分。 要求三部分。 作业基本情况描述：用户名、作业名、 ⒈作业基本情况描述：用户名、作业名、适用语 言名、允许最大处理时间。 言名、允许最大处理时间。 作业控制描述：控制方式、操作顺序、出错处理。 ⒉作业控制描述：控制方式、操作顺序、出错处理。 作业资源要求描述：要求处理时间、 ⒊ 作业资源要求描述：要求处理时间、内存空间外 设类型和数量、优先级、库函数或实用程序。 设类型和数量、优先级、库函数或实用程序。 用一个作业控制表JCB（由系统生成）记录以上情况。 用一个作业控制表 （由系统生成）记录以上情况。
当读过程读到一个硬件结束标志之 后，系统再次驱动写过程把最后一批信 息写入外存并调用中断处理程序结束该 次输入。然后， 次输入。然后，系统为该作业建立作业 控制块JCB，从而使输入井中的作业进 控制块 ， 入作业等待队列， 入作业等待队列，等待作业调度程序选 中后进入内存。 中后进入内存。
（5）网络输入方式 ） 网络输入方式以上述几种输入方式为基 础。当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 上进行操作或执行时， 上进行操作或执行时，就构成了网络输入方 式。因为网络输入方式涉及到不同计算机间 的通信问题， 的通信问题，且该问题的讨论已超出了本课 程的范围，因此，本课程不进一步讨论。 程的范围，因此，本课程不进一步讨论。
用户 作业
由系统生成 作业控制表
作业步Байду номын сангаас
作业步 进程 进程
进程
进程
一个作业的建立过程包括两个子过程， 一个作业的建立过程包括两个子过程， 一个是作业的输入， 一个是作业的输入，另一个是作业控制块的 建立。作业的输入指将作业的程序、 建立。作业的输入指将作业的程序、数据和 作业说明书从输入设备(例如键盘 输入到外存， 作业说明书从输入设备 例如键盘)输入到外存， 例如键盘 输入到外存 并形成有关初始信息。必须有外部启动信号， 并形成有关初始信息。必须有外部启动信号， 通知系统调用相应的输入管理程序来负责控 制和完成作业的输入工作。 制和完成作业的输入工作。
作业控制表JCB 作业控制表
作业名
要求的运行时间、使用语言 最迟完成时间、要求的主存量 要求外设类型、台数 要求的文件量和输出量
资源要求
进入系统时间 开始运行时间 资源使用情况 已运行时间 主存地址 外设台号 类型级别 优先级 状 态 控制方式 优先数 作业类型
五、用户接口
各种命令接口（ 各种命令接口（用户利 用这些操作命令来组织 和控制作业的执行或管 理计算机系统） 理计算机系统） 系统调用（ 系统调用（编程人员使用 系统调用来请求操作系统 提供服务， 提供服务，例如申请和释 放资源、 放资源、控制程序的执行 过程） 过程）
作业控制块（JCB） ⒊ 作业控制块（JCB）的建立
系统中往往有成百个作业被收容在磁盘输入 井中，为了管理和调度作业， 井中，为了管理和调度作业，就必须记录进入系 统的各作业的情况， 统的各作业的情况，系统为每个作业设置一个作 业控制块（JCB）.它记录了作业的有关信息，不 业控制块（ ） 它记录了作业的有关信息， 它记录了作业的有关信息 同系统的JCB所包含的信息有所不同，这取决系 所包含的信息有所不同， 同系统的 所包含的信息有所不同 统对作业调度的要求。 统对作业调度的要求。