§4.1 作业管理的功能

一、作业管理的基本功能

　1、作业调度

　  在多道程序设计系统中，系统可同时处理多个作业，这就产生了各个作业如何合理地共享有限的系统资源问题。也就是说，系统要在多个作业中按一定的策略选取若干个作业，为它们分配必要的资源，让它们能够同时执行，这就是作业调度。被作业调度所选中的作业，它们在执行中就可以共享系统资源。作业调度选取一个作业的必要条件是：系统现有没末分配的资源可以满足该作业的资源要求。作业调度是高级调度。

2、作业控制

　  作业是在操作系统控制下执行的。这种控制包括作业如何输入到系统中去，当作业被选中后如何去控制它的执行，在执行过程中如果出现故障又应如何处理，以及怎样控制计算结果的输出等。作业控制是用户和操作系统的接口，有关作业控制方式，已在第3章讲过，此处不在再重复。

二、作业的状态及其转换

　一个作业从进入系统到退出系统一般要经历几个阶段，也就是说作业在系统中要处于几个不同的状态。这些状态是：提交、后备、执行和完成。

　1、提交状态

　一个作业在其处于用户手中经由输入设备进入输入井的过程，称为提交状态。

　2、后备状态

　  作业提交后，由操作员把用户提交的作业，放到卡片输入机或纸带输入机上，通过脱机办公设备或调用SPOOLing系统，将作业办公设备到磁盘上的某一盘区中，该盘区通常称为输入井。当作业的全部信息都已进入输入井后，系统为该作业建立作业控制志，并把它插入到后备作业队列中，等待作业调度程序的调度。一个作业处于随时等待作业调度程序调度的状态，称为后备状态。

　3、执行状态

　一个处于后备状态的作业一旦被作业调度程序选中，且分配了必要的资源，再由作业调度程序为其建立相应的进程（如作业步进程）后，该作业就进入了执行状态。

　4、完成状态

　  当作业正常执行结束或异常终止时，作业完成状态。此时，由作业高度程序对该作业进行后处理。主要工作是撤消该作业的作业控制志，并收回该作业所占的系统资源，将作业的执行结果信息编入输出文件，并将有关输出文件缓冲输出到输出井中。最后通过调用SPOOLing系统的输出部分将其在打印机上输出。

§4.2 作业的输入和输出

一、批量型作业的组织

　  一个提交给系统的批量型作业，原则上可由两大部分组成：一是作业申请，二是作业体。

　  ★作业申请包括作业情况和资源要求两部分。作业情况包括：用户名、作业名、使用语言名、作业控制方式、完成本作业的最迟时间（截止时间）等。资源要求包括：内存、外存的空间要求，外部设备的类型和台数，输出量（打印行数），估计的运算时间等。

　  ★作业体，即用户向系统提交的作业实体，通常包括如下内容：

　　（1）用系统给定的作业控制命令书写的作业操作说明书写的作业操作；

　　（2）用系统提供的某种语言书写的源程序。

　　（3）程序中要用到的数据集合；

　　（4）修改信息（无修改时，此部分省）。

二、作业的输入输出

　  由于作业的输入和输出的原理和方式基本相同，故而在此一并加以讨论。作业的输入输出主要有以下两种方式：

　★脱机输入输出

　  在早期的批量处理系统中，由于主机和外围设备的速度相差悬殊，为提高主机的工作效率，采用了预输入方式，即把一批作业在纸带上穿孔后，利用一台小型计算机（或称卫星机，外围处理机），把它们输入到高速的后援存储器上，然后再把后援存储器与主机相连。作业执行结束后，其计算结果及其它有关信息通常也以文件形式存入这个后援存储器上，然后把磁带或磁盘组取出拿到外围处理机上进行处理，以用户所希望的格式打印出来。因这种操作是独立于主机的，不在主机直接控制下进行，所以称为脱机外围操作。

　★SPOOLing系统

　  SPOOLing（Simultaneous Peripheral Operation On Line），即外围设备同时联机操作。在有SPOOLing功能的系统中，作业的输入输出，不再单独使用外围处理机，而由主机和相应通道来承担这种功能。

§4.3 作业调度

  　所谓作业调度就是按某种算法从处于后备状态的作选择一个作业装入主存开始执行，在作业执行完成后作些善后处理工作。完成这种功能的程序称为作业调度程序。

一、作业调度程序的功能

　1、记录进入系统的各个作业情况。

　2、从后备作业中挑选一些作业投入执行。

　3、为被选中的作业建立相应的进程，分配资源

　4、完成作业执行结束时的善后工作。

二、作业调度算法

　1、常用的作业调度算法

　在单道批量处理系统中，常用的有：

　（1）先来先服务算法。这种算法的思想是按照作业提交给系统的先后顺序来挑选作业，先提交的先被挑选。

　（2）最短作业优先算法。这种算法是以进入系统的作业所提出的“执行时间”为标准，总是优先选取执行时间最短的作业。

　（3）响应比高者优先算法。这种算法是在每次调度前都要计算所有被选作业（在后备队列中）的响应比，然后选择响应比最高的作业执行。

　　响应比的定义如下：

　作业响应时间为作业进入系统后的等候时间与作业执行时间之和。

　在多道批量处理系统中，常用的有：

　（1）优先级调度算法。

　（2）均衡调度算法。

　2、如何选择作业调度算法

　选择调度算法的依据：

　（1）选择的调度算法应与系统的整个设计目标一致

　（2）注意系统资源的均衡使用

　（3）平衡系统和用户的要求。