浅谈作业管理

摘要

        作业的概念及作业的提交方式：作业是用户在一次解题或事务处理过程中要求计算机所作工作的集合。一个作业进入系统到运行结束，一般要经历“后备”、“执行”、“完成”三种状态 。为了管理和调度作业，系统为每一个作业设置了一个作业控制块JCB，它记录了作业的有关信息。作业调用程序的主要功能是审查系统能否满足用户作业的资源 要求，以及按一定算法选取作业。调度性能的优劣以周期时间和带权周期时间的长短来 衡量的。常用的两种作业控制方法是脱机控制方法和联机控制方法。

正文：

一、作业及作业提交

        作业是操作系统中一个常见的概念。所谓作业，是指用户在一次计算过程中或者事务处理过程中，要求计算机所作工作的集合。

          作业是不同相接的顺序步组成，这些作业步之间总是相互在时间和所占空间方面关联的。

        在逻辑上，同一个作业是由一系列的作业步组成的，。对于一个简单的作业，往往上一步作业运行的结果产生下一个作业步所需要的“文件”。这样，下一步作业步能否执行下去，取决于前一个作业步是否成功完成。这种制约关系体现了作业步的同步关系。

        用户作业可以分为两大作业类型：批量型作业和终端型作业。批量型作业又可以分为两种：脱机作业和联机作业。

        用户的作业可以通过直接的方式，由用户自己按照作业步进行操作，也可以通过间接的方式，由用户事先编辑好的作业步说明，一次提交给系统，由系统按照作业步说明依次处理。前者是联机作业提交 方式，后者是脱机作业提交方式。

二、作业的调度

        多个用户作业按照某种方式排入作业队列，作业调度的关键是如何最恰当地从中选取一个作业并投入运行。这涉及到作业所处的状态、作业调度以及调度算法。

2.1 作业的状态及其转换

2.2 作业调度

        所谓作业调度，是指按照某种原则，从后备作业队列中选取作业进入内存，并为作业做好运行前的准备工作以及作业完成后的善后处理工作。

        目标：对于每一个用户来说，总是希望自己的作业尽快的选中执行，但是对于计算机系统而言，既要考虑各个用户的要求，又要考虑如何有利于提高系统的效率。所以，设计作业调度算法应达到如下目标：

        a）某段时间内尽可能运行更多的作业，应该考虑短作业；

        b）使处理机保持繁忙，应该优先考虑计算量大的作业，即计算型作业；

        c）使I/O保持繁忙，应该优先考虑I/O繁忙的作业，即I/O型作业；

        d）对所有的作业尽可能保持公平公正合理。这就要求对每个作业尽可能公平对待，不无故地或无限期地拖延一个作业的执行。

2.3作业的调度算法

        作业调度离不开在具体的调度算法，常用的作业调度算法有5种：

        a）先来先服务算法；

        b）短作业优先算法；

        c）响应比高者优先调度算法（响应比=作业响应时间/作业运行时间；作业响应时间 = 作业等待时间+作业运行时间）；

        d）最高优先数调度算法；

        e）均衡调度算法（尽可能使使用不同资源的作业同时进行）。

三、用户和操作系统的接口

        提到用户接口的概念，接口通常以命令和系统调用的形式呈现在用户界面。

 3.1系统调用

        所谓了系统调用，就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。具体地讲，系统调用就是通过系统调用命令中断现行程序，而转去执行相应的子程序，以完成特定的系统功能。完成后，又返回到发出系统调用后的一条指令，被终端的程序继续执行下去。

3.2作业级的用户接口

        作业一级的用户接口即操作系统提供的命令接口，这类接口通常分为用户接口和脱机用户接口。

        联机用户接口也称为交互式用户接口。

        脱机用户接口也称为批处理用户接口。

四、作业控制

        用户作业是用户要求计算机完成的一系列工作，那么，如何组织这些工作，如何控制作业的运行，当运行过程中如果出现错误又如何处理，这就需要用户对自己的作业进行必要的干涉，也就是要提到的作业控制 。由于通常作业的提交有两种方式，即脱机提交和联机提交方式，所以对应的作业控制方式也就两种，即脱机控制方式和联机控制方式。

4.1 脱机控制方式

        所谓的脱机控制方式，是指用户预先把对作业的执行顺序和出错处理方法编制成作业控制说明书的方式或命令控制方式，并将提交给操作系统，然后由操作系统根据用户控制意图自动控制作业的运行，用户不用干涉，只需等待正常退出或出错停止后，再查看作业的运行结果，或者修改作业控制过程重新运行。

4.2 联机控制方式

        联机作业控制方式是一种人机交互方式，同城采用人机对话 方式来进行作业控制。由于交互方式的特点，用户作业在运行的过程中可以得到用户的干涉，并根据系统的提示，做出对运行作业的处理。不同的操作系统也提供不同的 交互控制方式，如命令驱动方式、菜单驱动方式、命令文件方式，以及其他控制方式。这些交互控制的方式的集成，形成了操作系统的用户界面。

        联机作业控制的工作过程是，用户在系统给出的提示符下输入特定的命令，系统在执行完该命令后向用户报告执行的结果；然后，用户决定下一步的操作。如此反复，直到作业执行完成。