OS第五章——cpu调度

CPU调度涉及运行态进程变化时的时机选择,包括转中止、转就绪、转等待。调度准则关注吞吐量、周转时间、运行时间等。常见调度算法有FCFS(先来先服务)、SJF(最短作业优先)、SRTF(最短剩余时间优先)以及优先级和RR轮转法。这些算法旨在优化系统性能,如响应时间和利用率。

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1.CPU调度的基本概念及调度准则:

 WHEN:调度的时机是运行态中进程(running队列)发生变化时。转中止(结束)、转就绪、转等待。

HOW (进程切换):

 

WHAT调度准则:

                                吞吐量:单位时间内运行完的进程数。

                                周转时间:进程申请资源开始到运行结束的全部时间。

                                运行时间:占用资源得到处理器的时间。

                                带权周转时间:周转时间/运行时间。

                                等待时间:未得到资源等待调度的时间片总和

                                响应时间:从进程提出请求到第一次被响应的时间。

                                CPU利用率:工作时间和整体时间的比例。

优化准则:

 

调度算法:

                        FCFS:

                        SJF:

                        SRTF:抢占在作业进程到达的时候判断发生。

                         优先级调度:抢占和非抢占

                                                RR轮转法调度:为分时系统设计,尾端认为有改善平均响应时间

 

 

<think>嗯,用户想要《操作系统》第四版第一章的总结或要点,可能是在准备考试或者复习课程内容。首先,我需要确认这本教材的常见第一章内容,一般操作系统教材的第一章通常会介绍操作系统的基本概念、功能、发展历史以及主要组成部分。用户提到的是第四版,可能作者不同,但大部分内容应该相似。 根据用户提供的引用,比如引用[2]提到了文件系统和数据库系统的联系,这可能和操作系统的文件管理部分相关。不过用户现在需要的是第一章的总结,可能需要涵盖操作系统的定义、作用、类型,以及进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等基本模块。 用户可能没有找到教材的PDF,所以需要一份概要。我需要整理出第一章的关键点,比如操作系统的定义、目标和功能,发展历史(批处理系统、分时系统、实时系统等),基本特征(并发、共享、虚拟、异步),以及主要组成部分的结构,比如内核、进程管理、内存管理等。 还要注意用户提到的系统级指令,比如正确使用LaTeX格式,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$。不过第一章可能数学公式较少,但如果有的话需要正确应用。例如,进程调度算法中的周转时间计算可能需要公式,比如$T_{\text{周转}} = T_{\text{完成}} - T_{\text{到达}}$。 另外,用户要求生成相关问题,我需要根据总结内容提出几个问题,比如操作系统的功能、不同发展阶段的特点、进程与线程的区别等。确保问题覆盖了提到的知识点,帮助用户巩固理解。 需要检查引用内容是否有相关部分,引用[2]提到文件系统,引用[3]涉及数据库设计阶段,可能与操作系统的文件管理部分有联系,但第一章的总结可能更基础。因此,重点还是在基本概念和结构上,确保回答结构清晰,分点列出,符合用户要求的中文回答和格式。 最后,用户可能希望获取PDF版本,但这里无法提供,所以需要说明无法直接提供,但可以给出详细摘要,并建议通过学术平台或图书馆获取。同时,确保回答真实可靠,引用正确的知识点,比如进程管理、内存管理等核心内容。</think>### 《操作系统》第四版第一章核心要点总结 根据经典操作系统教材结构,第一章通常包含以下核心内容: 一、操作系统定义与目标 1. 作为系统软件的核心,管理计算机硬件与应用程序(进程控制、资源分配) 2. 四大核心目标: - 有效性:提高系统资源利用率(CPU、内存、I/O设备) - 方便性:提供人机交互接口(CLI/GUI) - 可扩展性:支持硬件升级和功能扩展 - 开放性:遵循标准接口规范(如POSIX)[^2] 二、操作系统发展历程 $$ 批处理系统 \rightarrow 分时系统 \rightarrow 实时系统 \rightarrow 现代OS $$ 关键发展阶段: - 单道批处理(50年代):磁带作业顺序处理 - 多道批处理(60年代):内存驻留多程序,CPU利用率达$80\%$以上 - 分时系统(70年代):时间片轮转,响应时间<$1s$ 三、操作系统基本特征 1. 并发性:通过进程/线程实现伪并行 2. 共享性:资源复用(如内存共享库) 3. 虚拟性:抽象逻辑资源(虚拟内存、虚拟CPU) 4. 异步性:程序执行顺序不可预知 四、操作系统主要功能模块 ```text 进程管理 —— 内存管理 —— 文件系统 —— I/O管理 | | | | 调度算法 地址映射 目录结构 设备驱动 同步机制 存储保护 文件操作 缓冲技术 ``` 五、系统结构演进(关键架构对比) | 结构类型 | 特点 | 代表系统 | |---------|------|---------| | 单体结构 | 所有功能在内核态 | MS-DOS | | 分层结构 | 按功能层级调用 | THE系统 | | 微内核 | 最小化内核功能 | Mach | [注] 由于版权限制无法直接提供PDF文档,建议通过学校图书馆或学术数据库获取电子资源
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