第二章 操作系统用户界面 重点和难点： 1 作业的基本概念和建立 2 用户接口的概念和类型 3 系统调用的概念和过程
2.1 作业的基本概念 作业的概念 作业的基本类型 作业的状态及其转换
作业的概念 用户角度： 系统角度： 概念 结构 建档 详细 编辑 输入 输出 执行 链接 编译 调试 编辑输入 需求分析 功能 设计 分析 一般编程过程 编辑输入
作业的概念 作业:是用户提交给计算机进行加工的一个任务， 由用户程序、数据和作业说明书三部分组成。 作业步：通常一个作业又可分为若干个顺序处理 的步骤。 从系统角度看（作业的组织形式） 作业：作业由程序、数据和作业说明书组成。程序 和数据完成用户所要求的业务处理工作， 作业说明书则体现用户的控制意图。 作业、作业步、进程
作业、作业步、进程的关系 用户 作业 作业步 进程 线程 … 由用户创新建 由用户指定 由系统创建 返回
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。 返回
作业的状态及其转换 作业从提交给系统直到它完成后离开系统前的整个活动过程，可分为 提交状态 后备状态 运行状态 完成状态
2.2 作业的建立 一个作业的建立包括两个子过程： 作业的输入、作业控制块的建立。 作业的输入方式： 联机输入方式 脱机输入方式 直接耦合方式 网络输入方式 SPOOLING系统(Simultaneous Peripheral Operation On-Line)
作业的输入方式 联机输入方式 脱机输入方式（预输入方式） 外围设备直接和主机相连。 利用低档个人计算机作为外围处理机进行处理。 脱机输入解决了快速输入输出的问题，提高了资源利用率，但是要以牺牲低档机为代价。还需要用户干预
直接耦合方式 网络输入方式 慢速的输入输出过程由外围低档机管理 公用存储器中的大量数据的高速读写由主机完成 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就行操作执行，构成了网络输入方式 主机 公用存储器 低档PC机
SPOOLING系统(假脱机操作 ) SPOOLING 系统的组成 Simultaneous Peripheral Operation On Line 它使用直接存取的大容量磁盘作为缓冲，将一个可共享的磁盘空间改造成若干个输入设备和输出设备，并使得I/O设备和CPU并行操作。（在联机情况下实现的同时外围操作） SPOOLING 系统的组成 输入井和输出井 输入缓冲区和输出缓冲区 输入进程和输出进程 （输入管理模块、输出管理模块）
输入管理 模块 输入装置 通 道 输入井 输出井 输出装置 输出管理 主机系统 外存 SPOOLING系统
SPOOLING系统输入过程： 系统的输入程序包含两个独立的过程，一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区；另一个过程是写过程，负责把缓冲区中的信息送到外存输入井中。 在系统输入模块收到作业输入请求后，输入管理模块中的读过程负责将信息从输入装置读入缓冲区。当缓冲区满时，由写过程将信息从缓冲区写到外存的输入井中
SPOOLING系统的工作原理 当用户提交一批作业后，操作员键入“预输入命令”启动预输入程序工作，预输入程序启动输入机读出作业信息，并把它们存放到输入井中。当主存储器可以装入作业时就从输入井中选择若干作业装入主存储器。被装入主存储器中的作业在执行中可请求井管理程序从输出井读需处理的信息或把处理结果写到输出井中。缓输出程序利用处理器空闲时间把作业执行结果在打印机上输出
SPOOLING系统的特点 提高了I/O速度 将独占设备改造为共享设备 实现了虚拟设备功能
作业控制块的建立 作业由三部分组成： 程序 数据 作业说明书（体现用户的控制意图） 完成用户要求的业务处理工作 在系统把作业信息输入到外存输入井之后，还需要根据作业说明书中的说明及其它信息建立作业控制表(JCB)。只有在获得JCB表项和足够的输入井空间之后，一个作业才可能创建成功。 JCB的内容：JCB包含了系统对作业进行管理所必须的信息，有作业名、作业的估计运行时间、优先数、作业的建立时间、内存要求、外设要求、作业状态等等。JCB是作业存在的唯一标志。 完成用户要求的业务处理工作
t CPU运行 设备运行 用户程序 监督程序 磁盘操作 磁带操作 单道作业运行情况 用户程序A 用户程序B 两道作业运行情况 请求带输入 启动磁带机 结束中断 请求盘输入 启动磁盘 中断处理 CPU运行 设备运行 t 两道作业运行情况 启动盘 调度B 调度A 单道作业运行情况