用户接口与作业管理

一、程序的启动和结束

1. 一个程序开始执行时必须满足的两个前提条件，一是程序已经装入内存中，二是程序计算器（PC）中已经置入程序在内存中的入口地址。

2. 程序启动的方式：命令方式；批处理方式；EXEC方式；由硬件装入程序和启动程序；自启程序。

3. 程序结束：正常结束和异常结束。

 

二、用户与操作系统的接口

1. 作业级接口

2. 程序级接口（系统调用）

 

三、作业的基本概念

1. 作业：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。

2. 作业步：一个作业可划分为若干个相对独立的部分，每个部分称为一个作业步。

3. 作业流：一次有一批作业进入系统，并在操作系统控制下，一个作业接一个作业地进行处理，这称为作业流。

 

四、作业控制语言和作业说明书

1. 作业控制语言：用于书写作业说明书的语言称为作业控制语言。

2. 作业说明书：使用作业控制语言来表达用户对作业的控制意图。作业说明书包括：作业基本描述、作业控制描述和资源要求描述。

 

五、作业控制块和作业表

1. 作业控制块：是批处理作业存在的标志。

2. 每个作业都有一个作业控制块，所有的作业控制块构成一个表，称为作业表。作业表的长度是固定的，这样就限制了系统所能同时容纳的作业数量。

 

六、批处理作业的状态及转换

1. 一个作业从进入系统到运行结束，经历的状态：进入状态，后备状态，运行状态，完成状态。

 

七、作业的建立

1. 一个作业的建立包含两个过程：一是作业的输入，二是作业控制块的建立。

 

八、批处理作业的调度

1. 调度算法性能的衡量：作业的平均周转时间或平均带权周转时间。

2. 假定一个作业进入“输入井”的时间为Si，若它被选中执行，得到计算结果的时间为Ei，那么它的周转时间就是Ti=Ei-Si，则作业的平均周转时间为：T=(Sum(T1,T2....Tn))*1/n，n为作业流中的作业数。平均带权周转时间：W=(Sum(T1/r1, T2/r2....Tn/rn))*1/n，ri为作业i的实际运行时间。

3. 批处理作业调度算法：

   先来先服务算法FCFS；短作业优先算法SJF；最高响应比优先算法HRN；基于优先数调度算法HPF；均衡调度算法

   先来先服务造成短作业用户不满，短作业优先算法可能使得长作业用户不满，于是为了克服引入了最高响应比优先算法。一个作业的响应比为：

响应比R=作业周转时间/作业处理时间=（作业处理时间+作业等待时间）/作业处理时间

      =1+作业等待时间/作业处理时间

 

九、作业调度和进程调度

作业调度是按一定的算法从磁盘上的“输入井”中选择资源能得到满足的作业装入内存，使作业有机会去占用处理器执行。而一个作业能否占用处理器，什么时候占用处理器则是由进程调度来决定。

 

十、系统调用

1. 系统调用是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。

2. 系统调用与一般过程调用的不同点：

   运行在不同的系统状态：一般的过程调用，其调用程序和被调用程序运行在相同的状态，核心态或用户态，而系统调用的调用程序运行在用户态，而被调用程序则运行在核心态。

   状态的转换：一般的过程调用不涉及系统状态的转换，可直接由调用过程转向被调用过程，但在运行系统调用时，由于调用过程和被调用过程工作在不同的系统状态，因此需要进行状态转换。

   返回问题：一般的过程调用在被调用过程执行完后，将返回调用过程继续运行，但是系统调用会对所有要求运行的程序进行优先级比较，只有当调用过程的优先级仍然最高时，才会继续运行，否则会利用调度算法重新选择。

3. 相同点：系统调用也允许嵌套调用。

 

十一、系统调用分类

进程控制类系统调用；文件操作类系统调用；进程通信类系统调用；设备管理类系统调用；信息维护类系统调用。