这一讲，我们来介绍作业的概念
我们需要从两个方面去理解作业
1️⃣用户
我们可以先看看下面的图示的编译过程
根据这个过程，我们可以了解到，从输入开始，到输出结束，用户要求计算机所作的有关该次业务的工作处理的全部工作成为一个作业
2️⃣系统
在系统的角度，我们可以将作业视为程序、数据和作业说明书构成的整体
作业=程序+数据（作业体）+作业说明书（作业控制语言编写）
其中，书写作业说明书的语言称为作业控制语言（JCL），使用户用于描述批处理作业处理过程控制意图的一种特殊程序
二、作业组织
我们站在系统的角度，进一步作业
前面我们说过，作业说明书体现了用户的控制意图，包括作业基本情况、作业控制、作业资源要求的描述
①作业的基本情况：用户名、作业名、编程语言、最大处理时间等
②作业控制描述：作业控制方式、作业步的操作顺序、作业执行出错处理
③作业资源要求描述：处理时间、优先级、内存空间、外设类型和数量
作业的建立
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。也就是说，作业的建立包括作业的输入和作业控制块的建立
作业的输入是将作业的程序、数据和作业说明书从输入设备输入到外存，并形成有关初始信息
我们在作业输入时，需要外部启动信号通知系统调用相应的输入管理程序，这也决定了作业的输入方式
作业的输入方式：
1️⃣联机输入方式：外围设备和主机直接连接的输入方式
缺点：单台设备和主机连接时，I/O与作业工作处理不能并行，降低CPU的效率
2️⃣脱机输入方式：利用抵挡个人计算机作为外围处理机进行输入处理
①在个人机上，用户通过联机的方式将作业输入到后援存储器，然后将装有输入数据的后援存储器拿到主机的告诉外设上与主机连接
②解决了主机CPU浪费，以牺牲个人机为代价，灵活性差，需要人工干预介质传送
3️⃣直接耦合方式：将主机和外围抵挡机通过一个公共的大容量外存直接耦合
特点：
①保留了脱机方式快速的有点，克服了人工干预的缺点
②需要大容量公用存储器和多台抵挡机，成本高
4️⃣SPOOLING系统：假脱机
工作方式：
系统把作业处理的全过程划分为相对独立的三个部分——输入流、处理流、输出流
spooling-in/spooling-out进程：控制输入/输入，包括输入程序模块、输出程序模块、作业调度程序
原理：
①作业执行前用慢速设备将作业预先输入到后援存储器（如磁盘、磁鼓， 称为输入井）中，称为预输入
②作业运行后，使用数据时，从输入井中取出
③作业执行不必直接启动外设输出数据，只需将这些数据写入输出井中
④作业全部运行完毕，再由外设输出全部数据和信息，称为缓输出
可见，这一过程表明，实现了对作业输入、组织调度和输出的统一管理，使 外设在 CPU 直接控制下，与 CPU 并行工作。虽然主机与输入设备没有分离， 却具有了脱机的性质——假脱机。
5️⃣网络输入方式
当用户需要在计算机网络中某一台主机上输入的信息传 送到同一网络中的另一台主机上进行操作或执行时，即构成网络输入方式
三、作业控制块的建立
①作业名
②估计执行时间
③优先数（用于调度）
④作业说明书文件名
⑤程序类型（需调用的系统程序）
⑥资源要求（静态，或中间可以随作业步变化）
⑦作业状态（提交、后备、执行、完成）
四、操作系统为用户提供两类接口
1️⃣程序级接口
程序级接口是系统为用户在程序一级提供有关服务而设置的，由一组系统 调用命令组成
特点：
①负责管理和控制运行的程序
②在这些程序与系统控制的资源和提供的服务间实现交互作用
③用汇编语言：在程序中直接用系统调用命令
④用高级语言：可在编程时使用过程调用语句
例子：
void main(){
int i;
if(fork()==0){
for(i=1;i<1000;i++)
print("This is child process\n");
}
}
其中的 fork()就是一个系统调用函数——程序级接口
注意：程序级接口只能在高级语言或汇编语言中作为函数和过程被调用，而 不能像一个命令那样直接在系统提示符下输入
2️⃣命令操作级接口
用户在 DOS 或 UNIX 文字界面的系统提示符下输入命令，即使用了操作系统提供的命令级或者称操作级接口。因此，操作级接口为用户提供了各种命令
用户可以将一些命令通过 JCL 编写作业控制程序提交给系统，系统执行过程中用户无法干预，这种方式可以视为“批处理”
另一种更常见的方式是，用户通过命令与系统对话，控制程序执行和管理计算机系统（用户直接参与控制作业执行）。
操作系统通过操作级接口提供的命令种类包括：
①环境设置：改变终端用户所在位置、执行路径等；
②执行权限管理：控制用户访问系统和操作文件的权限；
③系统管理：系统维护、开机关机、增加或减少终端用户、计时收费等；
④文件管理：管理和控制终端用户的文件；
⑤编辑、编译、链接装配和执行编辑命令；
⑥通信：主机<==> 远程终端、主机 <==>主机；
⑦源要求：用户向系统申请资源。
操作级接口（命令接口）提供给用户直接在键盘终端上交互式地 使用，程序级接口提供给用户在编程时使用。
五、系统调用
由操作系统实现提供的所有系统调用所构成的集合即程序接口或应用编程接口(Application Programming Interface，API)。是应用程序同系统之间的接口。
操作系统的主要功能是为管理硬件资源和为应用程序开发人员提供良好的环境来使应用程序具有更好的兼容性，为了达到这个目的，内核提供一系列具备预定功能的多内核函数，通过一组称为系统调用（system call)的接口呈现给用户。系统调用把应用程序的请求传给内核，调用相应的内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序
一般地，系统调用的功能如下
(1) 设备管理：设备的读写和控制
(2) 文件管理：文件读写和文件控制
(3) 进程控制：创建、中止、暂停等控制
(4) 进程通信：进程之间传递消息或信号
(5) 存储管理：内存的申请和释放
(6) 系统管理：设置和读取时间、读取用户和主机标识等
系统调用与普通过程调用的异同：
(1) 相同点
改变指令流程
重复执行和公用
改变指令流程后需要返回原处
(2) 不同点
①运行在不同的系统状态
一般过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同状态；而系统调用， 调用程序在用户态，被调用程序运行在系统态
②通过软中断进入
一般调用过程通过过程调用语句直接由调用过程转向被调用过程，而系统调用必须通过系统调用指令，由软中断（陷入指令）转向相应处理程序，CPU 由用户态转为系统态
③返回问题
一般调用过程在被调用过程执行完毕后，直接返回调用过程；系统调用，在被调用过程执行完毕后，必须首先对系统中所有要求运行的进程进行优先级分析