基本介紹
- 中文名：批處理系統
- 外文名：Batch Processing System
- 實質：將作業按照它們的性質分組
- 目的：減少作業建立和結束過程時間浪費
來源,概述,批處理系統和分時系統的區別,批處理系統的特點,作業系統分類,單用戶作業系統,批處理作業系統,分時作業系統,實時作業系統,通用作業系統,網路作業系統,分散式作業系統,嵌入式作業系統,
來源
上世紀50年代中期發明了電晶體，人們開始用電晶體替代真空管來製作計算機，從而出現了第二代計算機。它不僅使計算機的體積大大減小，功耗顯著降低，同時可靠性也得到大幅度提高，使計算機已具有推廣套用的價值，但計算機系統仍非常昂貴。為了能充分地利用它，應儘量使該系統連續運行，減少空閒時間。為此，通常是把一批作業以脫機方式輸入到磁帶上，並在系統中配上監督程式（Monitor），在它的控制下使這批作業能一個接一個地連續處理。其自動處理過程是：首先，由監督程式將磁帶上的第一個作業裝入記憶體，並把運行控制權交給該作業。當該作業處理完成時，又把控制權交還給監督程式，再由監督程式把磁帶（盤）上的第二個作業調入記憶體。計算機系統就這樣自動地一個作業一個作業地進行處理，直至磁帶（盤）上的所有作業全部完成，這樣便形成了早期的批處理系統。
批處理是指用戶將一批作業提交給作業系統後就不再干預，由作業系統控制它們自動運行。這種採用批量處理作業技術的作業系統稱為批處理作業系統；批處理作業系統不具有互動性，它是為了提高CPU的利用率而提出的一種作業系統。
概述
所謂批處理(batch processing )就是將作業按照它們的性質分組（或分批），然後再成組（或成批）地提交給計算機系統，由計算機自動完成後再輸出結果，從而減少作業建立和結束過程中的時間浪費。根據在記憶體中允許存放的作業數，批處理系統又分為單道批處理系統和多道批處理系統。早期的批處理系統屬於單道批處理系統，其目的是減少作業間轉換時的人工操作，從而減少CPU的等待時間。它的特徵是記憶體中只允許存放一個作業，即當前正在運行的作業才能駐留記憶體，作業的執行順序是先進先出，即按順序執行。
由於在單道批處理系統中，一個作業單獨進入記憶體並獨占系統資源，直到運行結束後下一個作業才能進入記憶體，當作業進行I/O操作時，CPU只能處於等待狀態，因此，CPU利用率較低，尤其是對於I/O操作時間較長的作業。為了提高CPU的利用率，在單道批處理系統的基礎上引入了多道程式設計（multiprogramming）技術，這就形成了多道批處理系統，即在記憶體中可同時存在若干道作業，作業執行的次序與進入記憶體的次序無嚴格的對應關係，因為這些作業是通過一定的作業調度算法來使用CPU的，一個作業在等待I/O處理時，CPU調度另外一個作業運行，因此CPU的利用率顯著地提高了。
批處理系統主要指多道批處理系統，它通常用在以科學計算為主的大中型計算機上，由於多道程式能交替使用CPU，提高了CPU及其他系統資源的利用率，同時也提高了系統的效率。多道批處理系統的缺點是延長了作業的周轉時間，用戶不能進行直接干預，缺少互動性，不利於程式的開發與調試。
批處理系統和分時系統的區別
批處理系統(batch processing system)中，一個作業可以長時間地占用cpu。而分時系統中，一個作業只能在一個時間片（Time Slice，一般取100ms）的時間內使用cpu。
批處理系統不是嚴格意義上的作業系統，雖然可用Monitor監督，可用彙編語言開發，但也只是作業系統的原型。
批處理系統的特點
多道：在記憶體中同時存放多個作業，一個時刻只有一個作業運行，這些作業共享CPU和外部設備等資源。
成批：用戶和他的作業之間沒有互動性。用戶自己不能幹預自己的作業的運行，發現作業錯誤不能及時改正。
批處理系統的目的是提高系統吞吐量和資源的利用率。
多道處理系統的優點是由於系統資源為多個作業所共享，其工作方式是作業之間自動調度執行。並在運行過程中用戶不干預自己的作業，從而大大提高了系統資源的利用率和作業吞吐量。其缺點是無互動性，用戶一旦提交作業就失去了對其運行的控制能力，而且是批處理的，作業周轉時間長，用戶使用不方便。
作業系統分類
單用戶作業系統
批處理作業系統
早期的一種大型機用作業系統。可對用戶作業成批處理，期間勿需用戶干預，分為單道批處理系統和多道批處理系統。
分時作業系統
利用分時技術的一種在線上的多用戶互動式作業系統，每個用戶可以通過自己的終端向系統發出各種操作控制命令，完成作業的運行。分時是指把處理機的運行時間分成很短的時間片，按時間片輪流把處理機分配給各在線上作業使用。
實時作業系統
一個能夠在指定或者確定的時間內完成系統功能以及對外部或內部事件在同步或異步時間內做出回響的系統,實時意思就是對回響時間有嚴格要求,要以足夠快的速度進行處理.分為硬實時和軟實時兩種。
通用作業系統
同時兼有多道批處理、分時、實時處理的功能，或者其中兩種以上功能的作業系統。
網路作業系統
分散式作業系統
一種以計算機網路為基礎的，將物理上分布的具有自治功能的數據處理系統或計算機系統互聯起來的作業系統。分散式系統中各台計算機無主次之分，系統中若干台計算機可以並行運行同一個程式，分散式作業系統用於管理分散式系統資源。
嵌入式作業系統
一種運行在嵌入式智慧型晶片環境中，對整個智慧型晶片以及它所操作、控制的各種部件裝置等資源進行統一協調、處理、指揮和控制的系統軟體。
