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1、第第2章章 操作系统用户界面操作系统用户界面作业的基本概念作业的建立命令控制界面接口系统调用1、作业的基本概念、作业的基本概念作业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。作业步一个作业过程中，计算机所做的相对独立的工作作业组织作业组成：程序、数据、作业说明书作业说明书包含三方面的内容：作业基本描述作业控制描述作业资源要求描述2、作业建立、作业建立作业的建立包括两个过程：作业的输入、作业控作业的建立包括两个过程：作业的输入、作业控制块（制块（JCBJCB）的建立）的建立作业输入指将作业的程序、数
2、据、作业说明书从作业输入指将作业的程序、数据、作业说明书从输入设备输入到外存，并形成有关初始信息输入设备输入到外存，并形成有关初始信息 JCBJCB：由作业注册程序在系统中为该作业申请建：由作业注册程序在系统中为该作业申请建立的一段内存区域，存放作业说明书的内容立的一段内存区域，存放作业说明书的内容 作业输入方式联机输入方式：外围设备直接和主机相连接，用户和系统通过交互会话直接从设备上输入作业由于外设与CPU速度不匹配造成CPU资源浪费脱机输入方式：在低档机上，用户通过联机方式把作业首先输入到后援存储器，再把后援存储器拿到与主机连接的高速外围设备上输入作业提高了主机的资源利用率，牺牲抵挡机为代
3、价，灵活性差直接耦合方式把主机和外围低档机通过一个公共的大容量外存直接耦合起来，省去了在脱机输入中依靠人工干预来传递后援存储器的过程主机公用存储器低档PC机低档PC机SPOOLING系统多台外围设备通过通道或DMA器件与外存连接起来，作业的输入输出由主机中的操作系统控制通道：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DMA：类似于通道方式，不同之处在于信息交换的控制是由CPU完成“预输入”，“缓输出”网络输入方式JCB的建立作业请求 建立JCB 提交状态 建立JCB 进入内存 后备状态 进入内存 执行结束 执行状态执行结束 撤消 完成状态*作业处于执行状态只说
4、明进入内存，并不意味作业立即占据处理机 静态申请/动态申请3、命令控制界面接口、命令控制界面接口作业控制主要方式脱机方式联机方式联机控制命令大致分类环境设置编辑、编译、装配执行权限管理通信系统管理资源要求文件管理4、系统调用、系统调用系统调用系统调用操作系统提供给用户的操作系统提供给用户的程序接口程序接口，是用户可以在，是用户可以在程序中使用的程序中使用的“访管指令访管指令”。编程人员将系统调。编程人员将系统调用命令嵌入到应用程序中请求系统提供服务，申用命令嵌入到应用程序中请求系统提供服务，申请系统资源或释放。请系统资源或释放。实现原理实现原理有一个类似于硬件中断处理的有一个类似于硬件中断处理
5、的中断处理机构中断处理机构，当，当用户使用系统调用时，用户使用系统调用时，产生产生一条相应的一条相应的指令指令，处，处理机在执行到该指令时理机在执行到该指令时发生发生相应的相应的中断中断，并，并发发出出有关信号有关信号给给该该处理机构处理机构。该处理机构在收到了处。该处理机构在收到了处理机发来的信号后，理机发来的信号后，启动启动相关的相关的处理程序处理程序去完成去完成该系统调用所要求的功能。该系统调用所要求的功能。陷阱处理机构：控制系统调用服务的机构陷阱处理机构：控制系统调用服务的机构陷阱指令（访管指令）：由于系统调用引起处理陷阱指令（访管指令）：由于系统调用引起处理机中断的指令机中断的指令S
6、ystem call1)保护处理机现场2）取系统调用功能号并寻找子程序入口3）返回 A0A1A2A3AnA0：sub0入口地址表用户程序陷井处理机构系统子程序A1：sub1A2：sub2An：subn陷阱指令参数传递问题参数传递问题1 1）直接将参数送入所需寄存器（寄存器有限，设）直接将参数送入所需寄存器（寄存器有限，设置参数也有限）置参数也有限）2 2）将参数填入参数表（内存中的堆栈区）将参数填入参数表（内存中的堆栈区）一般过程调用与系统调用的比较一般过程调用与系统调用的比较1 1）一般过程调用，调用前后处理机状态不变；系）一般过程调用，调用前后处理机状态不变；系统调用时，由用户态变成系统态
7、，调用后再变成统调用时，由用户态变成系统态，调用后再变成用户态用户态2 2）一般过程调用可直接转向被调用过程；系统调）一般过程调用可直接转向被调用过程；系统调用必须经过中断进入用必须经过中断进入OSOS核心，才转向相应处理程核心，才转向相应处理程序序3 3）一般过程调用时，调用后将返回调用过程继续）一般过程调用时，调用后将返回调用过程继续执行；系统调用后不一定返回原调用过程执行；系统调用后不一定返回原调用过程4 4）都允许多重嵌套）都允许多重嵌套什么是作业、作业步？作业由哪几部分组成？作业的输入方式有几种，各有什么特征？操作系统为用户提供哪些接口？（命令接口、系统调用）作业控制方式有几种？什么是系统调用？与一般用户程序的区别？系统调用的原理。