第2章操作系统用户界面2.1作业的基本概念2.1.1作业的定义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。在图2.1中，直到编辑为止的各步都可认为是可由人工独立完成的(尽管也有许多支撑软件存在)，但从编辑输入开始的以下各步却是在用户的要求控制下由计算机完成。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称为一个作业。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。一般来说，每一个作业步产生下一个作业步的输入文件。从系统的角度看，作业则是一个比程序更广的概念。它由程序、数据和作业说明书组成。系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。而且，在批处理系统中，作业是抢占内存的基本单位。也就是说，批处理系统以作业为单位把程序和数据调入内存以便执行。需要说明的是，作业的概念一般用于早期批处理系统和现在的大型机、巨型机系统中，对于广为流行的微机和工作站系统，人们一般不太使用作业的概念。2.1.2作业组成一个作业可以包含多个程序和多个数据集，但必须至少包含一个程序。否则将不成为作业。作业中包含的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。由作业说明书在系统中生成一个称为作业控制块(jobcontrolblock，JCB)的表格。该表格登记该作业所要求的资源情况、预计执行时间和执行优先级等。从而，操作系统通过该表了解到作业要求，并分配资源和控制作业中程序和数据的编译、链接、装入和执行等。2.2作业的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，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。作业输入管理程序决定了作业的输入方式。作业输入过程的结束也必须由用户给出信号，使得相应设备发出中断信号后结束输入过程。下面讨论作业的输入方式。2.2.1作业输入方式作业输入方式可分为5种，即联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING(SimultaneousPeripheralOperationsOn-Line)系统和网络输入方式。1.联机输入方式大多用在交互式系统中,用户和系统通过交互会话来输入作业。外围设备直接和主机相连接。一台主机可以连接一台或多台外围设备。在单台设备和主机相连接进行作业输入时，由于外围设备的输入输出速度远远低于CPU处理速度，有可能造成CPU资源的浪费。2.脱机输入方式又称为预输入方式。脱机输入方式利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理。在低档个人机上，用户通过联机方式把作业首先输入到后援存储器，例如磁盘或磁带上；然后，用户把装有输入数据的后援存储器拿到主机的高速外围设备上和主机连接，从而在较短的时间内完成作业的输入工作。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是以牺牲低档机为代价的。而且需要用户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，灵活性差，即紧急需处理的任务时，主机无法优先处理。3.直接耦合方式保留脱机输入方式的快速输入的优点,又没有脱机输入方式的人工干预的缺点和具有较强灵活性的输入方式是直接耦合方式。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，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。在直接耦合方式中，慢速的输入输出过程仍由外围低档机自己管理，而对公用存储器中的大量数据的高速读写则由主机完成。直接耦合方式的原理如图2.3所示。特点：需要一个大容量的公用存储器，连接固定。成本较高，一般只适用于大型机或巨型机系统。图2.3直接耦合输入方式4.SPOOLING系统SPOOLING又可译作外围设备同时联机操作。SPOOLING系统的工作原理如图2.4所示。在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来。作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。操作系统中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；另一个是写过程,负责把缓冲区的信息送到外存输入井中。外围设备：终端、输入设备（纸带输入机或读卡机）。图2.4SPOOLING系统通道是一个独立于CPU的专管输入输出的处理机，它控制外设或外存与内存之间的信息交换。它有自己的通道指令，以驱动外设进行读写操作。不过，这些指令需要CPU执行相应的“启动通道”指令发来启动信号之后才开始执行。DMA方式相似于通道方式。与通道不同的是，在DMA方式中，信息的传送方向、信息传送的源地址和目的地址以及传送