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第2章 操作系統(tǒng)用戶界面,作業(yè)的基本概念 作業(yè)的建立 命令控制界面接口 系統(tǒng)調(diào)用,1、作業(yè)的基本概念,作業(yè) 在一次應用業(yè)務處理過程中，從輸入開始到輸出結(jié)束，用戶要求計算機所做的有關(guān)該次業(yè)務處理的全部工作稱為一個作業(yè)。 作業(yè)由不同的順序相連的作業(yè)步組成。 作業(yè)步 一個作業(yè)過程中，計算機所做的相對獨立的工作,作業(yè)組織 作業(yè)組成：程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)說明書 作業(yè)說明書包含三方面的內(nèi)容： 作業(yè)基本描述 作業(yè)控制描述 作業(yè)資源要求描述,2、作業(yè)建立,作業(yè)的建立包括兩個過程：作業(yè)的輸入、作業(yè)控制塊（JCB）的建立 作業(yè)輸入指將作業(yè)的程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)說明書從輸入設備輸入到外存，并形成有關(guān)初始信息 JCB：由作業(yè)注冊程序在系統(tǒng)中為該作業(yè)申請建立的一段內(nèi)存區(qū)域，存放作業(yè)說明書的內(nèi)容,作業(yè)輸入方式 聯(lián)機輸入方式：外圍設備直接和主機相連接，用戶和系統(tǒng)通過交互會話直接從設備上輸入作業(yè) 由于外設與CPU速度不匹配造成CPU資源浪費 脫機輸入方式：在低檔機上，用戶通過聯(lián)機方式把作業(yè)首先輸入到后援存儲器，再把后援存儲器拿到與主機連接的高速外圍設備上輸入作業(yè) 提高了主機的資源利用率，犧牲抵擋機為代價，靈活性差,直接耦合方式 把主機和外圍低檔機通過一個公共的大容量外存直接耦合起來，省去了在脫機輸入中依靠人工干預來傳遞后援存儲器的過程,主機,公用存儲器,,,,,,,,SPOOLING系統(tǒng) 多臺外圍設備通過通道或DMA器件與外存連接起來，作業(yè)的輸入輸出由主機中的操作系統(tǒng)控制 通道：一個獨立于CPU的專管輸入輸出的處理機，它控制外設或外存與內(nèi)存之間的信息交換 DMA：類似于通道方式，不同之處在于信息交換的控制是由CPU完成 “預輸入”，“緩輸出” 網(wǎng)絡輸入方式,JCB的建立 作業(yè)請求 建立JCB 提交狀態(tài) 建立JCB 進入內(nèi)存 后備狀態(tài) 進入內(nèi)存 執(zhí)行結(jié)束 執(zhí)行狀態(tài)執(zhí)行結(jié)束 撤消 完成狀態(tài) * 作業(yè)處于執(zhí)行狀態(tài)只說明進入內(nèi)存，并不意味作業(yè)立即占據(jù)處理機 靜態(tài)申請/動態(tài)申請,,,,,3、命令控制界面接口,作業(yè)控制主要方式 脫機方式 聯(lián)機方式 聯(lián)機控制命令大致分類 環(huán)境設置 編輯、編譯、裝配 執(zhí)行權(quán)限管理 通信 系統(tǒng)管理 資源要求 文件管理,4、系統(tǒng)調(diào)用,系統(tǒng)調(diào)用 操作系統(tǒng)提供給用戶的程序接口，是用戶可以在程序中使用的“訪管指令”。編程人員將系統(tǒng)調(diào)用命令嵌入到應用程序中請求系統(tǒng)提供服務，申請系統(tǒng)資源或釋放。 實現(xiàn)原理 有一個類似于硬件中斷處理的中斷處理機構(gòu)，當用戶使用系統(tǒng)調(diào)用時，產(chǎn)生一條相應的指令，處理機在執(zhí)行到該指令時發(fā)生相應的中斷，并發(fā)出有關(guān)信號給該處理機構(gòu)。該處理機構(gòu)在收到了處理機發(fā)來的信號后，啟動相關(guān)的處理程序去完成該系統(tǒng)調(diào)用所要求的功能。,陷阱處理機構(gòu)：控制系統(tǒng)調(diào)用服務的機構(gòu) 陷阱指令（訪管指令）：由于系統(tǒng)調(diào)用引起處理機中斷的指令,System call,,1)保護處理 機現(xiàn)場 2）取系統(tǒng)調(diào) 用功能號 并尋找子 程序入口 3）返回,A0 A1 A2 A3 An,,A0：sub0,,,,,,入口地址表,用戶程序,陷井處理機構(gòu),系統(tǒng)子程序,A1：sub1,A2：sub2,An：subn,,,陷阱 指令,,,,,,,參數(shù)傳遞問題 1）直接將參數(shù)送入所需寄存器（寄存器有限，設置參數(shù)也有限） 2）將參數(shù)填入?yún)?shù)表（內(nèi)存中的堆棧區(qū)） 一般過程調(diào)用與系統(tǒng)調(diào)用的比較 1）一般過程調(diào)用，調(diào)用前后處理機狀態(tài)不變；系統(tǒng)調(diào)用時，由用戶態(tài)變成系統(tǒng)態(tài)，調(diào)用后再變成用戶態(tài) 2）一般過程調(diào)用可直接轉(zhuǎn)向被調(diào)用過程；系統(tǒng)調(diào)用必須經(jīng)過中斷進入OS核心，才轉(zhuǎn)向相應處理程序 3）一般過程調(diào)用時，調(diào)用后將返回調(diào)用過程繼續(xù)執(zhí)行；系統(tǒng)調(diào)用后不一定返回原調(diào)用過程 4）都允許多重嵌套,什么是作業(yè)、作業(yè)步？ 作業(yè)由哪幾部分組成？ 作業(yè)的輸入方式有幾種，各有什么特征？ 操作系統(tǒng)為用戶提供哪些接口？ （命令接口、系統(tǒng)調(diào)用） 作業(yè)控制方式有幾種？ 什么是系統(tǒng)調(diào)用？與一般用戶程序的區(qū)別？系統(tǒng)調(diào)用的原理。,