計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 第2章.ppt

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1、第2章操作系統(tǒng)用戶界面2.1作業(yè)的基本概念2.2作業(yè)的建立2.3命令控制界面接口2.4系統(tǒng)調(diào)用2.5UNIX用戶界面2.1作業(yè)的基本概念2.1.1作業(yè)的定義一個(gè)作業(yè)是指在一次應(yīng)用業(yè)務(wù)處理過(guò)程中，從輸入開(kāi)始到輸出結(jié)束，用戶要求計(jì)算機(jī)所做的有關(guān)該次業(yè)務(wù)處理的全部工作。用戶的觀點(diǎn)：在一次業(yè)務(wù)處理過(guò)程中，從輸入程序和數(shù)據(jù)到輸出結(jié)果的全過(guò)程。作業(yè)步：形成中間結(jié)果文件。系統(tǒng)的觀點(diǎn)（針對(duì)作業(yè)進(jìn)行資源分配）：作業(yè)由程序及數(shù)據(jù)（作業(yè)體）和作業(yè)說(shuō)明書(shū)（作業(yè)控制語(yǔ)言）作業(yè)由不同的順序相連的作業(yè)步組成。作業(yè)步是在一個(gè)作業(yè)的處理過(guò)程中，計(jì)算機(jī)所做的相對(duì)獨(dú)

2、立的工作。圖2.1一般編程過(guò)程典型的作業(yè)處理計(jì)算結(jié)果連接裝配運(yùn)行目標(biāo)程序段目標(biāo)程序源程序輸入數(shù)據(jù)子程序庫(kù)函數(shù)動(dòng)態(tài)庫(kù)函數(shù)作業(yè)步作業(yè)步作業(yè)步編譯在圖2.1中，直到編輯為止的各步都可認(rèn)為是可由人工獨(dú)立完成的(盡管也有許多支撐軟件存在)，但從編輯輸入開(kāi)始的以下各步卻是在用戶的要求控制下由計(jì)算機(jī)完成。在一次應(yīng)用業(yè)務(wù)處理過(guò)程中，從輸入開(kāi)始到輸出結(jié)束，用戶要求計(jì)算機(jī)所做的有關(guān)該次業(yè)務(wù)處理的全部工作稱為一個(gè)作業(yè)。作業(yè)由不同的順序相連的作業(yè)步組成。作業(yè)步是在一個(gè)作業(yè)的處理過(guò)程中，計(jì)算機(jī)所做的相對(duì)獨(dú)立的工作。一般來(lái)說(shuō)，每一個(gè)作業(yè)步產(chǎn)生下一個(gè)作業(yè)步的輸

3、入文件。從系統(tǒng)的角度看，作業(yè)則是一個(gè)比程序更廣的概念。它由程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說(shuō)明書(shū)組成。系統(tǒng)通過(guò)作業(yè)說(shuō)明書(shū)控制文件形式的程序和數(shù)據(jù)，使之執(zhí)行和操作。而且，在批處理系統(tǒng)中，作業(yè)是搶占內(nèi)存的基本單位。也就是說(shuō)，批處理系統(tǒng)以作業(yè)為單位把程序和數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存以便執(zhí)行。需要說(shuō)明的是，作業(yè)的概念一般用于早期批處理系統(tǒng)和現(xiàn)在的大型機(jī)、巨型機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)于廣為流行的微機(jī)和工作站系統(tǒng)，人們一般不太使用作業(yè)的概念。2.1.2作業(yè)組成作業(yè)=程序+數(shù)據(jù)+作業(yè)說(shuō)明書(shū)。作業(yè)說(shuō)明書(shū)它體現(xiàn)用戶的控制意圖,包括作業(yè)基本情況、作業(yè)控制、作業(yè)資源要求的描述：作業(yè)基本情況：用

4、戶名、作業(yè)名、編程語(yǔ)言、最大處理時(shí)間等；作業(yè)控制描述：作業(yè)控制方式、作業(yè)步的操作順序、作業(yè)執(zhí)行出錯(cuò)處理；作業(yè)資源要求描述：處理時(shí)間、優(yōu)先級(jí)、內(nèi)存空間、外設(shè)類型和數(shù)量等；一個(gè)作業(yè)可以包含多個(gè)程序和多個(gè)數(shù)據(jù)集，但必須至少包含一個(gè)程序。否則將不成為作業(yè)。作業(yè)中包含的程序和數(shù)據(jù)完成用戶所要求的業(yè)務(wù)處理工作。作業(yè)說(shuō)明書(shū)則體現(xiàn)用戶的控制意圖。由作業(yè)說(shuō)明書(shū)在系統(tǒng)中生成一個(gè)稱為作業(yè)控制塊(jobcontrolblock，JCB)的表格。該表格登記該作業(yè)所要求的資源情況、預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間和執(zhí)行優(yōu)先級(jí)等。從而，操作系統(tǒng)通過(guò)該表了解到作業(yè)要求，并分配資源和

5、控制作業(yè)中程序和數(shù)據(jù)的編譯、鏈接、裝入和執(zhí)行等。返回2.2作業(yè)的建立嚴(yán)格地說(shuō)，在分時(shí)系統(tǒng)中，從系統(tǒng)角度來(lái)看甚至沒(méi)有作業(yè)的概念。因此，這里主要介紹批處理系統(tǒng)的作業(yè)建立過(guò)程。建立一個(gè)作業(yè)必須把該作業(yè)所包含的全部程序和數(shù)據(jù)輸入到外存(輔存)，而且,還要由作業(yè)注冊(cè)程序在系統(tǒng)中為該作業(yè)申請(qǐng)建立起一個(gè)相應(yīng)的作業(yè)控制塊。作業(yè)控制塊和作業(yè)之間具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)一個(gè)作業(yè)的全部程序和數(shù)據(jù)輸入到外存且在系統(tǒng)中建立了相應(yīng)的作業(yè)控制塊之后，一個(gè)作業(yè)已經(jīng)建立。一個(gè)作業(yè)的建立過(guò)程包括兩個(gè)子過(guò)程，一個(gè)是作業(yè)的輸入，另一個(gè)是作業(yè)控制塊的建立。作業(yè)的輸入指將作業(yè)的

6、程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說(shuō)明書(shū)從輸入設(shè)備(例如鍵盤(pán))輸入到外存，并形成有關(guān)初始信息。必須有外部啟動(dòng)信號(hào)，通知系統(tǒng)調(diào)用相應(yīng)的輸入管理程序來(lái)負(fù)責(zé)控制和完成作業(yè)的輸入工作。作業(yè)輸入管理程序決定了作業(yè)的輸入方式。作業(yè)輸入過(guò)程的結(jié)束也必須由用戶給出信號(hào)，使得相應(yīng)設(shè)備發(fā)出中斷信號(hào)后結(jié)束輸入過(guò)程。下面討論作業(yè)的輸入方式。2.2.1作業(yè)輸入方式作業(yè)輸入方式可分為5種，即聯(lián)機(jī)輸入方式、脫機(jī)輸入方式、直接耦合方式、SPOOLING(SimultaneousPeripheralOperationsOn-Line)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)輸入方式。1.聯(lián)機(jī)輸入方式大多用在交互

7、式系統(tǒng)中,用戶和系統(tǒng)通過(guò)交互會(huì)話來(lái)輸入作業(yè)。外圍設(shè)備直接和主機(jī)相連接。一臺(tái)主機(jī)可以連接一臺(tái)或多臺(tái)外圍設(shè)備。在單臺(tái)設(shè)備和主機(jī)相連接進(jìn)行作業(yè)輸入時(shí)，由于外圍設(shè)備的輸入輸出速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CPU處理速度，有可能造成CPU資源的浪費(fèi)。2.脫機(jī)輸入方式又稱為預(yù)輸入方式。脫機(jī)輸入方式利用低檔個(gè)人計(jì)算機(jī)作為外圍處理機(jī)進(jìn)行輸入處理。在低檔個(gè)人機(jī)上，用戶通過(guò)聯(lián)機(jī)方式把作業(yè)首先輸入到后援存儲(chǔ)器，例如磁盤(pán)或磁帶上；然后，用戶把裝有輸入數(shù)據(jù)的后援存儲(chǔ)器拿到主機(jī)的高速外圍設(shè)備上和主機(jī)連接，從而在較短的時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)的輸入工作。脫機(jī)輸入解決了快速輸入輸出問(wèn)題，提

8、高了主機(jī)的資源利用率是以犧牲低檔機(jī)為代價(jià)的。而且需要用戶干預(yù)或進(jìn)行一定的操作，例如移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)和連接后援存儲(chǔ)器等。另外，靈活性差，即緊急需處理的任務(wù)時(shí)，主機(jī)無(wú)法優(yōu)先處理。3.直接耦合方式保留脫機(jī)輸入方式的快速輸入的優(yōu)點(diǎn),又沒(méi)有脫機(jī)輸入方式的人工干預(yù)