
计算机操作系统
操作系统(operation system,简称OS)是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。
云疏不知数
一个人知道自己为了什么而活,他就能够忍受任何一种生活----尼采
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15.FCFS、SJF、HRRN进程&作业调度算法
先来先服务(FCFS,First Come First Serve)FCFS算法思想主要从“公平”的角度考虑(类似于我们生活中排队买东西的例子)算法规则按照作业/进程到达的先后顺序进行服务用于作业/进程调度用于作业调度时,考虑的是哪个作业先到达后备队列;用于进程调度时,考虑的是哪个进程先到达就绪队列是否可抢占?非抢占式的算法优缺点优点:公平、算法实现简单缺点:排在长作业(进程)后面的短作业需要等待很长时间,带权周转时间很大,对短作业来说用户体验...原创 2020-12-31 16:40:41 · 1600 阅读 · 0 评论 -
14.调度算法的评价指标
CPU利用率CPU利用率:指CPU“忙碌”的时间占总时间的比例。系统吞吐量系统吞吐量:单位时间内完成作业的数量周转时间周转时间,是指从作业被提交给系统开始,到作业完成为止的这段时间间隔。它包括四个部分:作业在外存后备队列上等待作业调度(高级调度)的时间、进程在就绪队列上等待进程调度(低级调度)的时间、进程在CPU上执行的时间、进程等待I/o操作完成的时间。后三项在一个作业的整个处理过程中,可能发生多次。(作业)周转时间作业=完成时间-作业提交时间1平均周转时间=\fr...原创 2020-12-31 15:19:43 · 392 阅读 · 0 评论 -
13.进程调度的时机、切换与过程、方式
进程调度的时机进程调度(低级调度),就是按照某种算法从就绪队列中选择一个进程为其分配处理机。需要进行进程调度和切换的时机不能进行进程调度与切换的情况1.在处理中断的过程中。中断处理过程复杂,与硬件密切相关,很难做到在中断处理过程中进行进程切换。2.进程在操作系统内核程序临界区中不能进行进程调度与切换,但是进程在普通临界区中是可以进行调度、切换的。1。3.在原子操作过程中(原语)。原子操作不可中断,要一气呵成(如之前讲过的修改PCB中进程状态标志,并把PCB放到相应队列)有的系统...原创 2020-12-31 14:46:57 · 498 阅读 · 0 评论 -
12.处理机调度的概念、层次
调度的基本概念当有一堆任务要处理,但由于资源有限,这些事情没法同时处理。这就需要确定某种规则来决定处理这些任务的顺序,这就是“调度”研究的问题。在多道程序系统中,进程的数量往往是多于处理机的个数的,这样不可能同时并行地处理各个进程。处理机调度,就是从就绪队列中按照一定的算法选择一个进程并将处理机分配给它运行,以实现进程的并发执行。高级调度由于内存空间有限,有时无法将用户提交的作业全部放入内存,因此就需要确定某种规则来决定将作业调入内存的顺序。高级调度(作业调度)。按一定的原则从外存上处于..原创 2020-12-31 14:08:40 · 277 阅读 · 0 评论 -
11.线程概念和多线程模型
FF000000FF000000FFFFFF0000FFFFFF00FFC0C0C0FFFFFF线程概念有的进程可能需要“同时”做很多事,而传统的进程只能串行地执行一系列程序。为此,引入了“线程”,来增加并发度。引入线程后,线程成为了程序执行流的最小单位,可以把线程理解为“轻量级进程”线程是一个基本的CPU执行单元,也是程序执行流的最小单位。引入线程之后,不仅是进程之间可以并发,进程内的各线程之间也可以并发,从而进一步提升了系统的并发度,使得一个进程内也可以并发处.原创 2020-12-30 18:46:06 · 165 阅读 · 0 评论 -
10.进程通信
什么是进程通信顾名思义,进程通信就是指进程之间的信息交换。进程是分配系统资源的单位(包括内存地址空间),因此各进程拥有的内存地址空间相互独立。为了保证安全,一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间。进程之间的信息交换是必须实现的,因此操作系统提供了一些方法共享存储提供一块共享空间,两个进程都可以访问,但是两个进程对共享空间的访问必须是互斥的(互斥访问是通过操作系统提供的工具实现的,操作系统只会提供共享空间和互斥工具(p,v操作))基于数据结构的共享比如共享空间里只能放一个长度为10..原创 2020-12-30 16:54:35 · 289 阅读 · 0 评论 -
9.进程控制
进程控制进程控制的主要功能是对系统中的所有进程实施有效的管理,它具有创建新进程、撤销已有进程、实现进程状态转换等功能。进程控制的实现过程操作系统对进程的组织是通过一系列队列组织的,因此进程的控制就是通过各种状态的进程队列和进程PCB的进程状态标志位来控制的如果进程状态切换使得所处的对应的进程队列发生改变,但是进程的PCB进程状态标志位没有发生改变,则会使得系统对进程的控制和进程的组织发生混乱。因此进程控制需要原语的来实现 1原语实现进程控制不可被中断的操作称为原子操作,原语 2采用“关中..原创 2020-12-30 14:18:27 · 288 阅读 · 0 评论 -
8.进程的状态与转换
进程是程序的一次执行。在这个执行过程中,有时进程正在被CPU处理,有时又需要等待CPU服务,可见,进程的状态是会有各种变化。为了方便对各个进程的管理,操作系统需要将进程合理地划分为几种状态。进程的状态创建态:系统完成创建进程的一系列工作就绪态:拥有除处理机之外的所有资源运行态:除了拥有其它资源之外还拥有处理机阻塞态:进程发生系统调用申请某种资源或请求等待某个事件发生终止态:进程运行结束或者遇到不可修复的错误(数组越界、除零)进程的三种基本状态进程的另外两种状态..原创 2020-12-30 14:18:04 · 333 阅读 · 0 评论 -
7.进程的定义、组成、组织方式、特征
进程的定义程序:就是一个指令序列,是一种静态的进程:是动态范畴的概念,一个运行起来的程序称做进程。从进程的角度看,程序运行的代码放在程序段内,程序运行过程中处理的数据放在数据段内(比如变量)王道考研中对进程的定义:1.进程是程序的一次执行过程。2.进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。3.进程是具有独立功能的程序在数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位进程的实体(1).在单道批处理操作系统中,由于只支持单道程序,因此只需要将程序的程序和数据分别..原创 2020-12-20 18:10:23 · 1047 阅读 · 0 评论 -
6.系统调用
观看1.操作系统博文可知,操作系统作为用户和计算机硬件之间的接口,需要向上提供一些简单易用的服务。主要包括命令接口和程序接口。其中,程序接口由一组系统调用组成。系统调用如果用户程序可以随意的访问共享资源,那么便有可能造成不可预知的错误。操作系统提供“系统调用”功能,用户进程想要使用打印机这种共享资源,只能通过系统调用向操作系统发出请求。操作系统会对各个请求进行协调管理。概念和作用“系统调用”是操作系统提供给应用程序(程序员/编程人员)使用的接口,可以理解为一种可供应用程序调用的特殊函数,应用程序..原创 2020-12-20 17:21:06 · 566 阅读 · 0 评论 -
5.中断和异常
中断机制的诞生单道批处理系统中程序只能串行的执行,计算机依次只能执行一个程序,只有当前运行的程序结束后其它程序才能够执行,程序独占处理机,吞吐量低,为了解决以上问题,人们发明了批处理操作系统,引入中断机制,实现了多道程序并发执行本质:只要发生了中断就意味着需要操作系统介入,开展管理工作。对中断的处理大致为:CPU收到计时部件发出的中断信号,切换为核心态,操作系统对中断进行处理–>操作系统内核负责对中断信号进行处理–>如果当前进程时间片用完就切换下一个进程–>切换回用户态继续执行进程..原创 2020-12-20 16:39:20 · 533 阅读 · 0 评论 -
4.操作系统的运行机制和体系结构
指令的定义指令就是能被处理器(CPU)识别和执行的最基本命令一条高级语言翻译过来就对应多条指令,比如c语言最终会翻译成cpu直接执行的.o后缀的二进制指令文件,c语言编译生成可执行文件过程请参考C语言编译过程博文特权指令和非特权指令指令分特权指令和非特权指令特权指令比如内存清零指令,如果用户可以随意的使用这样的指令,那么可能会对操作系统造成极大的危险,因此这一类指令不允许用户程序使用,需要很高的权限才可以使用,这一类指令称为特权指令非特权指令比如普通的加减乘除运算指令,可以被用..原创 2020-12-20 16:38:39 · 278 阅读 · 0 评论 -
3.操作同系统的发展和分类
手工操作阶段主要缺点:用户独占全机、人机速度矛盾导致资源利用率极低单道批处理系统引入脱机输入输出技术(用磁带完成),并督促程序负责控制作业的输入、输出主要优点:缓解了一定程度的人机矛盾,资源利用率有所提升主要缺点:内存中仅能有一道程序运行,只有该程序运行结束之后才能调入下一道程序。cpu有大量的程序是在空闲等待IO完成。资源利用率依然很低。多道批处理系统往内存中一次性输入多道程序,并引入中断技术,由操作系统负责管理这些程序的运行。各个程序并发运行,操作系统正式诞生。主要优点:相较于单..原创 2020-12-20 16:38:03 · 253 阅读 · 0 评论 -
2.操作系统的特征
并发并发的概念并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的。常考易混概念――并行:指两个或多个事件在同一时刻同时发生。操作系统的并发性指计算机系统中同时存在着多个运行着的程序。在单核处理机中,一个时刻只会有一个进制在运行,因此操作系统会负责协调多个程序交替执行,所有处于就绪态的进程是以时间片为单位轮询运行的,哪个进程拿到时间片就运行,微观上是交替运行的,从用户角度宏观的角度观察,所有的进程好像是同时发生的。一个小知识点事实上,操作系统就是伴随着“.原创 2020-12-17 17:17:46 · 203 阅读 · 0 评论 -
1.操作系统
操作系统的定义操作系统(Operating System,OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配,以提供给用户和其他软件方便的接口和环境,它是计算机系统中最基本的系统软件。操作系统作为系统资源的管理者,软硬件的沟通渠道,需要为上层用户和底层的硬件分别提供服务和管理没有任何软件支持的计算机成为裸机。在裸机上安装的操作系统,可以提供资源管理功能和方便用户的服务功能,将裸机改造成功能更强、使用更方便的机器。通常把覆盖了软件的机器成为扩充机器,又称之为.原创 2020-12-17 15:47:58 · 432 阅读 · 0 评论