操作系統(tǒng)作業(yè)

虛擬特性虛擬的本質(zhì)是對資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化、模擬或整合，把一個物理資源轉(zhuǎn)變成多個邏輯上的對應(yīng)物，也可以把多個物理資源變成單個邏輯上的對應(yīng)物，即創(chuàng)建無須共享的多個獨(dú)立資源的假象，或創(chuàng)建易用且多余實(shí)際物理資源數(shù)量的虛擬資源假象，以達(dá)到多用戶共享一套計(jì)算機(jī)物理資源的目的。采用虛擬技術(shù)不但可以解決某些物理資源數(shù)量的不足的問題，而且能夠?yàn)閼?yīng)用程序提供易于使用的虛擬資源并創(chuàng)建更好的運(yùn)行環(huán)境。操作系統(tǒng)解決什么問題操作系統(tǒng)直接作用于硬件之上，隔離其他上層軟件，并為其提供接口和服務(wù)。因此操作系統(tǒng)是軟件系統(tǒng)的核心，是各種軟件的基礎(chǔ)運(yùn)行平臺。通用操作系統(tǒng)對共性功能提供支持，與硬件相關(guān)但同應(yīng)用領(lǐng)域無關(guān)，所以它可以支持各種各樣的應(yīng)用。操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源管理機(jī)制，允許應(yīng)用程序提供資源管理策略。計(jì)算機(jī)上配置操作系統(tǒng)的主要目標(biāo)可歸結(jié)為：方便用戶使用、擴(kuò)充機(jī)器功能、管理各類資源、提高系統(tǒng)效率和構(gòu)筑開放環(huán)境。進(jìn)程組成方式控制塊，程序快，核心棧，數(shù)據(jù)塊。進(jìn)程七個狀態(tài)新建態(tài)，掛起就緒態(tài)，就緒態(tài)，運(yùn)行態(tài)，終止態(tài)，掛起等待態(tài)，等待態(tài)。中斷（異步中斷、外中斷）與異常（同步中斷、內(nèi)中斷）區(qū)別中斷是由與當(dāng)前運(yùn)行程序無關(guān)的中斷信號觸發(fā)的，系統(tǒng)不能確定中斷事件的發(fā)生時間，故中斷與CPU是異步的，CPU對終端的響應(yīng)完全是被動的。中斷的發(fā)生與CPU當(dāng)前狀態(tài)無關(guān)，既可發(fā)生在用戶態(tài)，又可發(fā)生在內(nèi)核態(tài)，因?yàn)闊o論系統(tǒng)處于何種狀態(tài)，都需要處理外部設(shè)備發(fā)來的中斷請求。異常是由CPU控制單元產(chǎn)生的，源于現(xiàn)行程序執(zhí)行指令過程中檢測到例外。異常與CPU是同步的，允許指令在執(zhí)行期間響應(yīng)異常，而且允許多次響應(yīng)異常，大部分異常發(fā)生在用戶態(tài)，而內(nèi)核態(tài)唯一發(fā)生的異常是“缺頁異?！?。要求“中斷”被快速處理，以便及時響應(yīng)其他中斷信號，所以中斷處理程序處理過程中是不能阻塞的；“異?！碧幱诒淮驍嗟漠?dāng)前進(jìn)程上下文中，所提供的服務(wù)是當(dāng)前進(jìn)程所需要的，所以異常處理處理程序處理過程中是可以阻塞的。終端運(yùn)行發(fā)生嵌套，但異常大多為一重；異常處理過程中可能會產(chǎn)生中斷，但終端處理過程中決不會被異常打斷。中斷Interrupt指在程序執(zhí)行過程中遇到急需處理的事件時，暫時中止現(xiàn)行程序在CPU上的運(yùn)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序，待處理完成后再返回?cái)帱c(diǎn)或調(diào)度其他程序執(zhí)行的過程。抖動/顛簸剛被淘汰的頁面立刻又要調(diào)用，而調(diào)入不久隨即被淘汰，淘汰不久再被調(diào)入，如此反復(fù)，使得整個系統(tǒng)的頁面調(diào)度非常頻繁，以致大部分時間都花費(fèi)在來回調(diào)度頁面上，而不是執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，如此現(xiàn)象叫做抖動。死鎖如果一個進(jìn)程集合中的每個進(jìn)程都在等待只能由此集合中的其他進(jìn)程才能引發(fā)的事件，而無限期陷入僵持的局面稱為死鎖。產(chǎn)生死鎖必定同時保持的4個必要條件?；コ鈼l件，占有和等待條件，不剝奪條件，循環(huán)等待條件。調(diào)度算法原則資源利用率。讓CPU和各種資源盡可能并行工作，使得資源的利用率盡可能高。吞吐率。單位時間內(nèi)CPU處理作業(yè)的個數(shù)。公平性。確保每個進(jìn)程都能獲得合理的CPU份額和其他資源份額，不會出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。響應(yīng)時間。從交互式進(jìn)程提交一個請求（命令）直到獲得響應(yīng)之間的時間間隔稱為響應(yīng)時間，細(xì)分起來包括所輸入的請求命令傳送到CPU的時間、CPU處理請求命令的時間和處理所形成的響應(yīng)回送到終端顯示器的時間。使交互式用戶的響應(yīng)時間盡可能短或盡快處理實(shí)時任務(wù)，這是分時系統(tǒng)和實(shí)時系統(tǒng)衡量調(diào)度性能的重要指標(biāo)之一。周轉(zhuǎn)時間。應(yīng)使作業(yè)周轉(zhuǎn)時間或平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間盡可能短，這是批處理系統(tǒng)衡量調(diào)度性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。五個老頭吃面，解決方法在這道題目中，每把叉子都必須互斥使用，因此，應(yīng)為每把叉子設(shè)置互斥信號量fork[i](i=0,1,2,3,4),其初值均為1，當(dāng)一位老頭吃面之前必須執(zhí)行兩個P操作，獲得自己左邊和右邊的兩把叉子；在吃完面后必須執(zhí)行兩個V操作，放下兩把叉子。計(jì)算平均等待時間，周轉(zhuǎn)時間：兩種算法最短剩余時間算法（SRTF）:假設(shè)當(dāng)前某進(jìn)程正在運(yùn)行，如果有新進(jìn)程移入就緒隊(duì)列，若它所需要的CPU運(yùn)行時間比當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程所需要的剩余CPU時間還短，搶占式最短作業(yè)優(yōu)先算法強(qiáng)行剝奪當(dāng)前執(zhí)行者的控制權(quán)，調(diào)度新進(jìn)程執(zhí)行。進(jìn)程到達(dá)系統(tǒng)時間所需CPU時間P108P214P329P435平均等待時間為：((10-1)+(1-1)+(17-2)+(5-3))/4=6.5ms平均周轉(zhuǎn)時間為：((17-0)+(5-1)+(26-2)+(10-3))/4=13ms先來先服務(wù)算法(FCFS)：算法按照作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后背作業(yè)隊(duì)列的先后次序來挑選作業(yè)。作業(yè)名所需CPU時間ms作業(yè)128作業(yè)29作業(yè)33平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間為：(28+37+40)/3=35ms平均作業(yè)等待時間為(28+37)/3=21.6ms最短作業(yè)優(yōu)先算法(SJF)：算法以進(jìn)入系統(tǒng)作業(yè)所要求的CPU運(yùn)行時間的總長短為標(biāo)準(zhǔn)，總是選取預(yù)計(jì)計(jì)算時間最短的作業(yè)投入運(yùn)