多道批处理系统

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多道批处理系统

多道批处理系统

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。根据在记忆体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。在该系统中,用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个伫列,成为“后备伫列”;然后,由作业调度程式按一定的算法从后备伫列中选择若干个作业调入记忆体,使它们共享CPU和系统中的各种资源。

基本介绍

  • 中文名:多道批处理系统
  • 外文名:Multiprogrammed Batch Processing System
  • 所属学科:作业系统
  • 特点:SPOOLing、多道程式设计技术

来源

在单道批处理系统中,记忆体中仅有一道作业,它无法充分利用系统中的所有资源,致使系统性能较差。为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量,在20世纪60年代中期又引入了多道程式设计技术,由此而形成了多道批处理系统.

特点

多道批处理系统有两个特点:
1. 多道:系统内可同时容纳多个作业。这些作业放在外存中,组成一个后备伫列,系统按一定的调度原则每次从后备作业伫列中选取一个或多个作业进入记忆体运行,运行作业结束、退出运行和后备作业进入运行均由系统自动实现,从而在系统中形成一个自动转接的、连续的作业流。
2. 成批:在系统运行过程中,不允许用户与其作业发生互动作用,即:作业一旦进入系统,用户就不能直接干预其作业的运行。

系统的优缺点

  1. 系统利用率高。由于在记忆体中驻留了多道程式,它们共享资源,可保持资源处于忙碌状态,从而使各种资源得以充分利用。
  2. 系统吞吐量大。系统吞吐量是指系统在单位时间内所完成的总工作量。能提高系统吞吐量的主要原因可归结为:第一,CPU和其它资源保持“忙碌”状态; 第二,仅当作业完成时或运行不下去时才进行切换,系统开销小。
  3. 平均周转时间长。作业的周转时间是指从作业进入系统开始,直至其完成并退出系统为止所经历的时间。在批处理系统中,由于作业要排队,依次进行处理,因而作业的周转时间较长,通常需几个小时,甚至几天。
  4. 无互动能力。用户一旦把作业提交给系统后,直至作业完成,用户都不能与自己的作业进行互动,这对修改和调试程式是极不方便的。

待解决问题

多道批处理系统是一种有效、但十分複杂的系统。为使系统中的多道程式间能协调地运行,必须解决下述一系列问题。
  1. 处理机管理问题。在多道程式之间,应如何分配被它们共享的处理机,使得CPU既能满足各程式运行的需要.又有较高的利用率;此外,一旦将CPU分配给某程式后,应何时收回等一系列问题,属于处理机管理问题。
  2. 记忆体管理问题。应如何为每道程式分配必要的记忆体空间,使它们“各得其所”且不致因相互重叠而丢失信息,以及应如何防止因某道程式出现异常情况而破坏其它程式等问题,就是记忆体管理问题。
  3. I/O设备管理问题。系统中可能有多种类型的I/O设备供多道程式共享,应如何分配这些I/O设备,如何做到既方便用户的使用,又能提高设备的利用率,这就是I/O设备管理问题。
  4. 档案管理问题。在现代计算机系统中,通常都存在着大量的程式和数据,应如何组织它们才便于用户使用;此外,还有信息保存的安全性和一致性问题,这些属于档案管理问题。
  5. 作业管理问题。对于系统中的各种应用程式,它们有的属于计算型,有的属于I/O型,有些既重要又紧迫;而有些作业又要求系统能及时回响,这时系统应如何组织和安排这些作业,这便是作业管理问题。
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