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批处理系统

批处理系统,又名批处理操作系统。批处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预,由操作系统控制它们自动运行。这种采用批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统。批处理操作系统分为单道批处理系统多道批处理系统。批处理操作系统不具有交互性,它是为了提高CPU的利用率而提出的一种操作系统。

上世纪50年代中期发明了晶体管,人们开始用晶体管替代真空管来制作计算机,从而出现了第二代计算机。它不仅使计算机的体积大大减小,功耗显著降低,同时可靠性也得到大幅度提高,使计算机已具有推广应用的价值,但计算机系统仍非常昂贵。为了能充分地利用它,应尽量使该系统连续运行,减少空闲时间。为此,通常是把一批作业以脱机方式输入到磁带上,并在系统中配上监督程序(Monitor),在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理。其自动处理过程是:首先,由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存,并把运行控制权交给该作业。当该作业处理完成时,又把控制权交还给监督程序,再由监督程序把磁带(盘)上的第二个作业调入内存。计算机系统就这样自动地一个作业一个作业地进行处理,直至磁带(盘)上的所有作业全部完成,这样便形成了早期的批处理系统。

批处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预,由操作系统控制它们自动运行。这种采用批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统;批处理操作系统不具有交互性,它是为了提高CPU的利用率而提出的一种操作系统。

所谓批处理(batch processing )就是将作业按照它们的性质分组(或分批),然后再成组(或成批)地提交给计算机系统,由计算机自动完成后再输出结果,从而减少作业建立和结束过程中的时间浪费。根据在内存中允许存放的作业数,批处理系统又分为单道批处理系统和多道批处理系统。早期的批处理系统属于单道批处理系统,其目的是减少作业间转换时的人工操作,从而减少CPU的等待时间。它的特征是内存中只允许存放一个作业,即当前正在运行的作业才能驻留内存,作业的执行顺序是先进先出,即按顺序执行

由于在单道批处理系统中,一个作业单独进入内存并独占系统资源,直到运行结束后下一个作业才能进入内存,当作业进行I/O操作时,CPU只能处于等待状态,因此,CPU利用率较低,尤其是对于I/O操作时间较长的作业。为了提高CPU的利用率,在单道批处理系统的基础上引入了多道程序设计(multiprogramming)技术,这就形成了多道批处理系统,即在内存中可同时存在若干道作业,作业执行的次序与进入内存的次序无严格的对应关系,因为这些作业是通过一定的作业调度算法来使用CPU的,一个作业在等待I/O处理时,CPU调度另外一个作业运行,因此CPU的利用率显著地提高了。

批处理系统主要指多道批处理系统,它通常用在以科学计算为主的大中型计算机上,由于多道程序能交替使用CPU,提高了CPU及其他系统资源的利用率,同时也提高了系统的效率。多道批处理系统的缺点是延长了作业的周转时间,用户不能进行直接干预,缺少交互性,不利于程序的开发与调试。

多道:在内存中同时存放多个作业,一个时刻只有一个作业运行,这些作业共享CPU和外部设备等资源。

成批:用户和他的作业之间没有交互性。用户自己不能干预自己的作业的运行,发现作业错误不能及时改正。

批处理系统的目的是提高系统吞吐量和资源的利用率。

多道处理系统的优点是由于系统资源为多个作业所共享,其工作方式是作业之间自动调度执行。并在运行过程中用户不干预自己的作业,从而大大提高了系统资源的利用率和作业吞吐量。其缺点是无交互性,用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力,而且是批处理的,作业周转时间长,用户使用不方便。

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