七、作業管理和用戶界面

　　1. 引言

　　作業（job）是系統為完成一個用戶的計算任務（或一次事務處理）所做的工作總和。例如，對于用戶編制的源程序，需經過對源程序的編譯、連接編輯或連接裝入以及運行產生計算結果。這其中的每一個步驟，常稱為作業步，作業步的順序執行即完成了一個作業。操作系統中用來控制作業的進入、執行和撤消的一組程序稱為作業管理程序，這些控制功能也能通過把作業步細化，通過進程的執行來實現。用戶的作業可以通過直接的方式，由用戶自己按照作業步順序操作，也可以通過間接的方式，由用戶事先編寫的作業步依次執行的說明，一次交給操作系統，由系統按照說明依次處理。前者稱為聯機方式，后者稱為脫機方式。

　　2.用戶作業管理
　　
　　（1）作業控制①聯機作業方式:聯機作業方式是通過直接輸入作業控制命令，提交用戶作業，運行用戶作業。用戶作業的提交是通過終端依次鍵入操作命令或可執行程序名提出運行請求，系統做出相應的處理，直至完成一個作業的計算要求。命令的輸入有兩種方式。一種是順序鍵入，用戶每打入一條命令，操作系統接收命令，解釋執行然后等待用戶打入下一條命令，直到作業完成為止。另一種是連續鍵入，用戶打入一條命令，不等這條命令執行完成（讓這條命令在后臺運行），用戶又可鍵入下一條命令，而連續鍵入若干命令形成了命令串，由操作系統自動地對這些命令逐個取出并解釋執行，最后給出計算結果。②脫機作業方式:脫機作業方式是通過作業控制語言（JCL，也稱為作業控制命令），編寫用戶作業說明書。這種方式中，用戶不直接干預作業的運行，而是把作業與作業說明書一起交給系統（稱為提交），當系統調度到這個作業時，根據作業說明書，由操作系統對其中的作業控制語言和命令逐條解釋執行，直至完成。早期的脫機作業方式是操作員接收用戶的請求再交給系統的，現代操作系統提供了讓用戶經終端把作業和作業說明書直接提交給系統的能力。

　　（2）作業狀態及其轉換用戶程序、數據（及有關控制說明）是由用戶或系統操作員使用各種終端、輸入設備送

　　入系統的輔助存儲設備中，這個過程稱為作業的提交。處于提交狀態的作業，其信息尚未全部進入系統。當作業的全部信息進入系統（如spooling系統中的輸入井）時，該作業處于后備狀態（又稱收容狀態），操作系統為其建立作業控制塊（JCB），JCB中包含了作業的主要信息。作業調度程序從后備狀態的作業中選取一個或若干個作業調入主存，建立進程并分配必需的資源，此時，這個（些）作業處于運行狀態。當作業運行完成，該作業處于完成狀態，系統將把該作業的結果輸出，回收該作業占用的資源。作業的運行狀態是由進程的狀態描述的。

　　3.作業調度

　　作業調度主要是從后備狀態的作業中挑選一個（或一些）作業投入運行。如何選擇呢?根據不同的調度目標，有不同的算法。

　　（1）調度目標調度目標主要有以下5點:①響應時間快;②周轉時間或加權周轉時間短;③均衡的資源利用率;④吞吐量大;⑤系統反應時間短。這些目標是從不同的觀點提出的，相互有沖突。通常，響應時間用于交互系統（如分時、實時系統）;周轉時間或加權周轉時間用于批處理系統，周轉時間是指作業從提交到完成的時間間隔，加權周轉時間是作業的周轉時間與作業運行時間之比;系統反應時間是指作業從提交到獲得處理器首次服務之間的時間間隔。

　　（2）調度算法作業調度算法有許多種，它們與進程調度相似，有的適宜于單道系統，有的適宜于多道系統。它們是:①先來先服務（FCFS）:按作業到達的先后次序調度，它不利于短作業;②短作業優先（SJF）:按作業的估計運行時間調度，估計運行時間短的作業優先調度，它不利于長作業，可能會使一個估計運行時間長的作業遲遲得不到服務;③響應比高者優先（HRN）:綜合上述兩者，既考慮作業估計運行時間，又考慮作業等待時間，響應比是 HRN=（估計運行時間+等待時間）/估計運行時間④優先級調度:根據作業的優先級別，優先級高者首先調度。

　　4.用戶界面

　　用戶界面也稱為用戶接口，其含義有兩種，一種是指用戶與操作系統交互的途徑和通道，即操作系統的接口，另一種是指這種交互環境的控制方式，即操作環境。
　　
　　（1）操作系統的接口操作系統的接口又可分成命令接口和程序接口。①命令接口:命令接口包含鍵盤命令和作業控制命令;②程序接口:程序接口又稱為編程接口或系統調用，程序經編程接口請求系統服務，即通過系統調用，程序與操作系統通信。（2）操作環境操作環境支持命令接口和程序接口，提供友好的、易用的操作平臺。操作系統的交互界面已經從早期的命令驅動方式，發展到菜單驅動方式、圖符驅動方式和視窗操作環境。

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