清华大学计算机系列教材：《计算机操作系统教程》（第2版）第2章 操作系统用户界面

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 第2章操作系统用户界面 21作业的基本概念 22作业的建立 23命令控制界面接口 24系统调用 25UNⅨX用户界面 本章小结 习题

第2章 操作系统用户界面 2.1 作业的基本概念 2.2 作业的建立 2.3 命令控制界面接口 2.4 系统调用 2.5 UNIX用户界面 本章小结 习题

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 本章主要从用户使用和系统管理两方面出发,讨论操 作系统为用户提供的编程接口和命令控制接口。首 先讨论操作系统的命令控制接口及与其相关的作业 控制和管理概念,然后介绍系统调用与编程接口, 最后介绍操作系统用户界面示例

本章主要从用户使用和系统管理两方面出发, 讨论操 作系统为用户提供的编程接口和命令控制接口。首 先讨论操作系统的命令控制接口及与其相关的作业 控制和管理概念，然后介绍系统调用与编程接口， 最后介绍操作系统用户界面示例

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 21作业的基本概念 211作业的定义 作业是操作系统中一个常见的概念。关于什么是作 业,有两个方面的解释。一个是从用户角度看作 业,另一个是从系统的角度来看作业。从用户的角 度,可以从逻辑上抽象地(并非精确地)描述作业的 定义,而从系统的角度,则可以定义出作业的组织 形式。 般编制一个应用程序大致要经过图21中所描述的 几步。即由概念或构思出发经过功能设计、结构设 计以及详细设计过程之后,再编制程序和进行编辑 输入、编译链接和反复调试之后再形成执行代码, 并被执行,然后输出执行结果和建立相应的文档等

2.1 作业的基本概念 2.1.1 作业的定义 作业是操作系统中一个常见的概念。关于什么是作 业，有两个方面的解释。 一个是从用户角度看作 业，另一个是从系统的角度来看作业。从用户的角 度，可以从逻辑上抽象地(并非精确地)描述作业的 定义，而从系统的角度，则可以定义出作业的组织 形式。 一般编制一个应用程序大致要经过图2.1中所描述的 几步。即由概念或构思出发经过功能设计、结构设 计以及详细设计过程之后，再编制程序和进行编辑 输入、编译链接和反复调试之后再形成执行代码， 并被执行，然后输出执行结果和建立相应的文档等

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 需求分析 概念 功能L结构L详细 编辑 设计 设计 设计 输入 修改 建档 输出 执行 链接 编译 调试 图21一般编程过程

图2.1 一般编程过程

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 在图21中,直到编辑为止的各步都可认为是可由人 工独立完成的(尽管也有许多支撑软件存在),但从 编辑输入开始的以下各步却是在用户的要求控制下 由计算机完成。 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。作业步是在一个作业的处理过程中,计 算机所做的相对独立的工作。一般来说,每一个作 业步产生下一个作业步的输入文件

在图2.1中，直到编辑为止的各步都可认为是可由人 工独立完成的(尽管也有许多支撑软件存在)，但从 编辑输入开始的以下各步却是在用户的要求控制下 由计算机完成。 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。作业步是在一个作业的处理过程中，计 算机所做的相对独立的工作。一般来说，每一个作 业步产生下一个作业步的输入文件

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 从系统的角度看,作业则是一个比程序更广的概念。 它由程序、数据和作业说明书组成。系统通过作业 说明书控制文件形式的程序和数据,使之执行和操 作。而且,在批处理系统中,作业是抢占内存的基 本单位。也就是说,批处理系统以作业为单位把程 序和数据调入内存以便执行。 需要说明的是,作业的概念一般用于早期批处理系 统和现在的大型机、巨型机系统中,对于广为流行 的微机和工作站系统,人们一般不太使用作业的概

从系统的角度看，作业则是一个比程序更广的概念。 它由程序、数据和作业说明书组成。系统通过作业 说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操 作。而且，在批处理系统中，作业是抢占内存的基 本单位。也就是说，批处理系统以作业为单位把程 序和数据调入内存以便执行。 需要说明的是，作业的概念一般用于早期批处理系 统和现在的大型机、巨型机系统中，对于广为流行 的微机和工作站系统，人们一般不太使用作业的概 念

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 212作业组织 如上所述,作业由三部分组成,即程序、数据和作 业说明书。一个作业可以包含多个程序和多个数据 集,但必须至少包含一个程序。否则将不成为作业。 作业中包含的程序和数据完成用户所要求的业务处 理工作。作业说明书则体现用户的控制意图。由作 业说明书在系统中生成一个称为作业控制块(ob control block,JCB)的表格。该表格登记该作业所 要求的资源情况、预计执行时间和执行优先级等。 从而,操作系统通过该表了解到作业要求,并分配 资源和控制作业中程序和数据的编译、链接、装入 和执行等

2.1.2 作业组织 如上所述，作业由三部分组成，即程序、数据和作 业说明书。一个作业可以包含多个程序和多个数据 集，但必须至少包含一个程序。否则将不成为作业。 作业中包含的程序和数据完成用户所要求的业务处 理工作。作业说明书则体现用户的控制意图。由作 业说明书在系统中生成一个称为作业控制块(job control block，JCB)的表格。该表格登记该作业所 要求的资源情况、预计执行时间和执行优先级等。 从而，操作系统通过该表了解到作业要求，并分配 资源和控制作业中程序和数据的编译、链接、装入 和执行等

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 作业说明书主要包含三方面内容,即作业的基本描 述、作业控制描述和资源要求描述。作业基本描述 包括用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的 最大处理时间等。而作业控制描述则大致包括作业 在执行过程中的控制方式。资源要求描述包括要求 内存大小、外设种类和台数、处理机优先级、所需 处理时间、所需库函数或实用程序等。作业说明书 的主要内容如图22所示。 般来说,作业说明书方式主要用在批处理系统中, 且各计算机厂家都对自己的系统定义有各自的作业 说明书的格式和内容。 另外,在微机系统和工作站系统中,人们常用批处 理文件或she程序方式编写作业说明书

作业说明书主要包含三方面内容，即作业的基本描 述、作业控制描述和资源要求描述。作业基本描述 包括用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的 最大处理时间等。而作业控制描述则大致包括作业 在执行过程中的控制方式。资源要求描述包括要求 内存大小、外设种类和台数、处理机优先级、所需 处理时间、所需库函数或实用程序等。作业说明书 的主要内容如图2.2 所示。 一般来说，作业说明书方式主要用在批处理系统中， 且各计算机厂家都对自己的系统定义有各自的作业 说明书的格式和内容。 另外，在微机系统和工作站系统中，人们常用批处 理文件或shell程序方式编写作业说明书

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 用户名 少作业名 作业基本情况描述∈一使用语言名 允许最大处理时间 等等 控制方式 作业控制描述 操作顺序 出错处理 等等 要求处理时间 内存空间 外设类型和数量 作业资源要求描述 处理机优先级 库函数或实用程序 等等 图22作业说明书的主要内容

图2.2 作业说明书的主要内容

清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 22作业的建立 严格地说,在分时系统中,从系统角度来看甚至没 有作业的概念。因此,这里主要介绍批处理系统的 作业建立过程。 建立一个作业必须把该作业所包含的全部程序和数 据输入到计算机的外部辅助存储设备上(简称为外 存或辅存),而且还要由作业注册程序在系统中为 该作业申请建立起一个相应的作业控制块。作业控 制块和作业之间具有一一对应关系。当一个作业的 全部程序和数据输入到外存且在系统中建立了相应 的作业控制块之后,就说一个作业已经建立起来了 个作业的建立过程包括两个子过程,一个是作业 的输入,另一个是作业控制块的建立

2.2 作业的建立 严格地说，在分时系统中，从系统角度来看甚至没 有作业的概念。因此，这里主要介绍批处理系统的 作业建立过程。 建立一个作业必须把该作业所包含的全部程序和数 据输入到计算机的外部辅助存储设备上(简称为外 存或辅存)，而且,还要由作业注册程序在系统中为 该作业申请建立起一个相应的作业控制块。作业控 制块和作业之间具有一一对应关系。当一个作业的 全部程序和数据输入到外存且在系统中建立了相应 的作业控制块之后，就说一个作业已经建立起来了。 一个作业的建立过程包括两个子过程，一个是作业 的输入，另一个是作业控制块的建立