淺談作業管理

摘要

        作業的概念及作業的提交方式：作業是使用者在一次解題或事務處理過程中要求計算機所作工作的集合。一個作業進入系統到執行結束，一般要經歷“後備”、“執行”、“完成”三種狀態 。為了管理和排程作業，系統為每一個作業設定了一個作業控制塊JCB，它記錄了作業的有關資訊。作業呼叫程式的主要功能是審查系統能否滿足使用者作業的資源 要求，以及按一定演算法選取作業。排程效能的優劣以週期時間和帶權週期時間的長短來 衡量的。常用的兩種作業控制方法是離線控制方法和聯機控制方法。

正文：

一、作業及作業提交

        作業是作業系統中一個常見的概念。所謂作業，是指使用者在一次計算過程中或者事務處理過程中，要求計算機所作工作的集合。

          作業是不同相接的順序步組成，這些作業步之間總是相互在時間和所佔空間方面關聯的。

        在邏輯上，同一個作業是由一系列的作業步組成的，。對於一個簡單的作業，往往上一步作業執行的結果產生下一個作業步所需要的“檔案”。這樣，下一步作業步能否執行下去，取決於前一個作業步是否成功完成。這種制約關係體現了作業步的同步關係。

        使用者作業可以分為兩大作業型別：批量型作業和終端型作業。批量型作業又可以分為兩種：離線作業和聯機作業。

        使用者的作業可以通過直接的方式，由使用者自己按照作業步進行操作，也可以通過間接的方式，由使用者事先編輯好的作業步說明，一次提交給系統，由系統按照作業步說明依次處理。前者是聯機作業提交 方式，後者是離線作業提交方式。

二、作業的排程

        多個使用者作業按照某種方式排入作業佇列，作業排程的關鍵是如何最恰當地從中選取一個作業並投入執行。這涉及到作業所處的狀態、作業排程以及排程演算法。

2.1 作業的狀態及其轉換

2.2 作業排程

        所謂作業排程，是指按照某種原則，從後備作業佇列中選取作業進入記憶體，併為作業做好執行前的準備工作以及作業完成後的善後處理工作。

        目標：對於每一個使用者來說，總是希望自己的作業儘快的選中執行，但是對於計算機系統而言，既要考慮各個使用者的要求，又要考慮如何有利於提高系統的效率。所以，設計作業排程演算法應達到如下目標：

        a）某段時間內儘可能執行更多的作業，應該考慮短作業；

        b）使處理機保持繁忙，應該優先考慮計算量大的作業，即計算型作業；

        c）使I/O保持繁忙，應該優先考慮I/O繁忙的作業，即I/O型作業；

        d）對所有的作業儘可能保持公平公正合理。這就要求對每個作業儘可能公平對待，不無故地或無限期地拖延一個作業的執行。

2.3作業的排程演算法

        作業排程離不開在具體的排程演算法，常用的作業排程演算法有5種：

        a）先來先服務演算法；

        b）短作業優先演算法；

        c）響應比高者優先排程演算法（響應比=作業響應時間/作業執行時間；作業響應時間 = 作業等待時間+作業執行時間）；

        d）最高優先數排程演算法；

        e）均衡排程演算法（儘可能使使用不同資源的作業同時進行）。

三、使用者和作業系統的介面

        提到使用者介面的概念，介面通常以命令和系統呼叫的形式呈現在使用者介面。

 3.1系統呼叫

        所謂了系統呼叫，就是使用者在程式中呼叫作業系統所提供的一些子功能。具體地講，系統呼叫就是通過系統呼叫命令中斷現行程式，而轉去執行相應的子程式，以完成特定的系統功能。完成後，又返回到發出系統呼叫後的一條指令，被終端的程式繼續執行下去。

3.2作業級的使用者介面

        作業一級的使用者介面即作業系統提供的命令介面，這類介面通常分為使用者介面和離線使用者介面。

        聯機使用者介面也稱為互動式使用者介面。

        離線使用者介面也稱為批處理使用者介面。

四、作業控制

        使用者作業是使用者要求計算機完成的一系列工作，那麼，如何組織這些工作，如何控制作業的執行，當執行過程中如果出現錯誤又如何處理，這就需要使用者對自己的作業進行必要的干涉，也就是要提到的作業控制 。由於通常作業的提交有兩種方式，即離線提交和聯機提交方式，所以對應的作業控制方式也就兩種，即離線控制方式和聯機控制方式。

4.1 離線控制方式

        所謂的離線控制方式，是指使用者預先把對作業的執行順序和出錯處理方法編製成作業控制說明書的方式或命令控制方式，並將提交給作業系統，然後由作業系統根據使用者控制意圖自動控制作業的執行，使用者不用幹涉，只需等待正常退出或出錯停止後，再檢視作業的執行結果，或者修改作業控制過程重新執行。

4.2 聯機控制方式

        聯機作業控制方式是一種人機互動方式，同城採用人機對話 方式來進行作業控制。由於互動方式的特點，使用者作業在執行的過程中可以得到使用者的干涉，並根據系統的提示，做出對執行作業的處理。不同的作業系統也提供不同的 互動控制方式，如命令驅動方式、選單驅動方式、命令檔案方式，以及其他控制方式。這些互動控制的方式的整合，形成了作業系統的使用者介面。

        聯機作業控制的工作過程是，使用者在系統給出的提示符下輸入特定的命令，系統在執行完該命令後向使用者報告執行的結果；然後，使用者決定下一步的操作。如此反覆，直到作業執行完成。