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操作系统的特征
1.并发 同一时间间隔内，执行和调度多个程序的能力。 宏观上，处理机同时执行多道程序 微观上，处理机在多道程序间高速切换（分时交替执行） 关注单个处理机同一时间段内处理任务数量的能力 2.共享 前提是 ：并发 同时访问方式：磁盘 互斥共享方式：打印机 3.虚拟 把一个物理实体，变成逻辑上操作系统--处理机调度
前言 在多道程序环境中，内存中存在多个进程，其数目通常是多于处理机数目的。不论是出于提高处理机利用率、优先执行某个进程、提高系统吞吐量还是作业周转时间，都需要能动态的将处理机分配给某个进程（就绪态）。因此，处理机调度成为OS中十分重要的一个功能 简介 处理机调度是指从就绪队处理机管理——死锁的检测和解除
如果系统中既不采取预防死锁的措施，也不采取避免死锁的措施，系统就很可能发生死锁。在这种情况下，系统应当提供两个算法： 1.死锁检测算法：用于检测系统状态，以确定系统中是否发生了死锁 2.死锁解除算法：当认定系统中己经发生了死锁，利用该算法可将系统从死锁状态中解脱出来 为了能对系统处理机管理——避免死锁
安全序列:指如果系统按照这种序列分配资源，则每个进程都能顺利完成.只要能找出一个安全序列，系统就是安全状态。当然，安全序列可能有多个。 不安全状态:分配资源后，系统中找不出任何一个安全序列，系统就进入了不安全状态。这就意味着之后 可能所有进程都无法顺利的执行下去。当然，如果处理机管理——预防死锁
破坏互斥条件： 将临界资源改造为可共享使用的资（如SPOOLing技术） 缺点：可行性不高，很多时候无法破坏互斥条件 破坏不剥夺条件： 方案一，申请的资得不到满足时立即释放拥有的所有资源 方案二，申请的资被其他进程占用时，由操作系协助剥夺（考虑优先级） 缺点：实现复杂；剥夺资可能导致部分工作失效；处理机调度
1.先来先服务（FCFS） 内容：调度作业/就绪队列中最先入队者，等待操作完成或堵塞 方式：非抢占式 场合：作业/进程调度 有利于CPU繁忙型作业，不利于I/O繁忙型作业（因为I/O是先计算再处理的，每个阶段不一定调用全部计算机资源） 2.短作业优先（SJF） 内容：所需服务时间最短的作业/进程优先服务 方式：非抢处理机管理——死锁的概念
死锁: 在并发环境下，各进程因竟争资源而造成的一种互相等得对方手的资源，导致各进程都阻塞，都无法向前推进的现象。发生死锁后若无外力干涉，这些进程都将无法向前推进。 死锁-饥饿-死循环 死锁：各进程互相等待对方手里的资源，导致各进程都阻塞，无法向前推进的现象。 饥饿：由于长期得不到处理机管理——管程
处理机管理——信号量机制
信号量机制 用户进程可以通过使用操作系统提供的一对原语来对信号量进行操作，从而很方便的实现了进程互斥、进程同步。 信号量其实就是一个变量（可以是一个整数，也可以是更复杂的记录型变量），可以用一个信号量来表示系统中某种资源的数量，比如：系统中只有一台打印机，就可以设置一个初值为处理机管理——进程互斥的硬件实现
中断屏蔽方法： 利用“开/关中断指令”实现（与原语的实现思想相同，即在某进程开始访问临界区到结束访问为止都不允许被中断，也就不能发生进程切换，因此也不可能发生两个同时访问临界区的情况） 优点：简单高效 缺点：不适用于多处理机；只适用于操作系统内核进程，不适用于用户进程（因为开/关中断处理机管理——进程互斥的软件实现
单标记法： 算法思想：两个进程在访问临界区后会把使用临界区的权限转交给另一个进程。也就是说每个进程进入临界区的权限只能被另一个进程赋予 只有当前允许进入临界区的进程在访问了临界区之后，才会修改当前允许进入临界区的进程号的值。也就是说，对于临界区的访问是轮流访问。这种必处理机管理——进程的同步与互斥
进程同步： 进程具有异步性的特征。进程同步机制 异步性：各并发执行的进程以各自独立的、不可预知的速度向前推进。 读进程和写进程并发地运行，由于并发必然导致异步性，因此“写数据”和“读数据”两个操作执行的先后顺序是不确定的。而实际应用中，又必须按照“写数据→读数据”的顺序处理机管理——调度算法的评价指标
CPU利用率：指CPU“忙碌”的时间占总时间的比例。 系统吞吐量：单位时间内完成作业的数量 周转时间: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CP处理机管理——进程调度
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。 需要进行进程调度与切换的情况： 1.当前运行的进程主动放弃处理机： 进程正常终止 运行过程中发生异常而终止 进程主动请求阻塞（如等待IO） 2.当前运行的进程被动放弃处理机： 分给进程的时间片用完 有更紧急处理机管理——进程通信
进程通信: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。但是进程之间的信息交换又是必须实现的。 共享存储： 两个进程对共享空间的访问必须是互斥的（互斥访问通过处理机管理——进程的状态
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。 运行态：占有CPU，并在CPU上运行（注意：单核处理机坏境下，每一 时刻最多只有一个进程处于运行态。处理机管理——进程的概念
程序：就是一个指令序列 早期的计算机（只支持单道程序）程序的代码放在程序段内，程序运行过程处理的数据放在数据段内（如变量） 为了方便操作系统管理，完成各程序并发执行，引入了进程、 进程实体的概念。一般情况下，我们把进程实体就简称为进程，例如，所谓创建进程，实质上是创建进程实体中的PCB；而并发和并行
并发性 (Concurrence) 是指两个或多个程序在同一时间间隔内发生。 程序的并发执行是相对于程序的顺序执行，顺序执行就比如一个用户程序的输入操作，计算操作，打印操作，这三者必须顺序执行。 但是如果有一批用户程序，就可以进行并发处理，比如输入a1后，可进行a1的计算操作，与此同时可进行b1的中央处理器CPU——指令流水线
指令流水线概念：一条指令的执行过程划分为不同阶段，占用不同硬件资源，多条指令重叠操作实现并行处理 1.顺序执行：又称串行执行方式；传统的冯诺依曼机器 优点:控制简单，硬件代价小 缺点：速度慢，各功能部件利用率低 2.一次重叠执行方式： 优点：时间缩短三分之一，各功能部件利用效率提高 缺点：控【王道考研 操作系统】【第二章】处理机调度 进程调度算法
目录 第二章6. 处理机调度的概念、层次6.1 概念6.2 调度的三个层次6.2.1 高级调度（作业调度）6.2.2 中级调度（内存调度）6.2.3 低级调度（进程调度）6.2.4 三层调度的联系、对比 7. 进程调度的时机、切换与过程、调度方式7.1 进程调度的时机7.2 进程切换的过程7.3 调度方式——非抢处理机调度
【操作系统】——处理机的调度（6）
文章目录 Tips一、处理机调度调度的三个层次1、高级调度（作业调度）2、低级调度（进程调度/处理机调度）3、中级调度（内存调度） 总结 二、基于挂起态的七状态模型三、进程调度的深入分析1、进程调度的时机（什么时候需要）2、进程的调度方式 四、进程调度与进程切换 Tips 【操作系统2.2.1操作系统之处理机调度的概念及层次
0. 思维导图1. 调度的基本概念2. 调度的三个层次 2.1 高级调度（ 作业调度）2.2 中级调度（内存调度）2.3 进程的挂起状态与七状态模型2.4 低级调度（进程调度）2.5 三层调度的联系和对比 3. 知识回顾与重要考点 0. 思维导图 1. 调度的基本概念 2. 调度的三个层次 2.1 高级调度（ 作业调操作系统第三章 中断与处理机调度
什么叫做中断,中断系统包括哪两个部分？ 在程序运行过程中出现某些紧急事件，必须中止运行当前正在运行的程序，转去处理此事件，然后再恢复原来运行的程序，这个过程成为中断。 中断装置和中断处理程序统称为中断系统 中断装置有哪些作业用？ 检查是否有中断事件发生； 若有中断发进程
进程的定义和性质（进程的组成：PCB（进程存在唯一标志）,程序,数据,工作区）： 1）进程是程序的一次执行。 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。 也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。 进程的性质： 动态性：有生命周期，存在不同的状态； 并发性：执行时间可以重叠； 独立性