操作系统_第四章 处理机管理

2. 带权周转时间 作业的周转时间包含了两个部分，即等待时间和执 行时间。为了更进一步反映调度性能，使用带权周 转时间的概念。带权周转时间是作业周转时间与作 业执行时间的比： Wi=Ti/Tri 对于被测定作业流所含有的几个作业来说，其平均 1 n 带权周转时间为：
W= W n
i =1 i
对于分时系统，除了要保证系统吞吐量大、资源利 用率高之外，还应保证有用户能够容忍的响应时间。 因此，在分时系统中，仅仅用周转时间或带权周转 时间来衡量调度性能是不够的。
4.1.2 调度的层次 处理机调度问题实际上也是处理机的分配问题。显 然，只有那些参与竞争处理机所必需的资源都已得 到满足的进程才能享有竞争处理机的资格。这时， 它们处于内存就绪状态。这些必需的资源包括内存、 外设及有关数据结构等。从而，在进程有资格竞争 处理机之前，作业调度程序必须先调用存储管理、 外设管理程序，并按一定的选择顺序和策略从输入 井中选择出几个处于后备状态的作业，为它们分配 内存等资源和创建进程，使它们获得竞争处理机的 资格。
4.3 进 程 调 度
无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数 一般都多于处理机数，这将导致用户进程互相争夺 处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。 这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处 理机分配给处于就绪队列中的某一个进程，以使之 执行。本节介绍进程调度的功能、进程调度发生的 时机以及由进程调度引起的进程上下文切换等。
4.3.1 进程调度的功能 进程调度的具体功能可总结如下： (1) 记录系统中所有进程的执行情况 作为进程调度的准备，进程管理模块必须将系统中 各进程的执行情况和状态特征记录在各进程的PCB 表中。并且，进程管理模式根据各进程的状态特征 和资源需求，将各进程的PCB表排成相应的队列并 进行动态队列转接。进程调度模块通过PCB变化来 掌握系统中所有进程的执行情况和状态特征，并在 适当的时机从就绪队列中选择出一个进程占据处理 机。

第一章操作系统引论1．计算机配置了操作系统后不仅可以提高效率而且_____________。

2．操作系统的主要设计目标是__________和__________。

3．在操作系统中，不可中断执行的操作称为。

4．用户与操作系统之间的接口主要分为和两类。

5．操作系统的管理功能可分成五大部分,即：、、、和。

6．操作系统的两个最主要的特征是和。

（程序的并发性，资源的共享性）7．实时操作系统有如下两个基本特征：和。

（及时性，可靠性）8．如果操作系统具有很强的交互性，它可供多个用户使用，但时间响应不太及时，则属于________类型。

如果操作系统可靠，时间响应及时但仅有简单的交互能力，则属于类型。

如果操作系统在用户提交作业后不提供交互能力，只提供作业流程的自动化，则属于________类型。

9．操作系统的主要性能参数中是指单位时间内系统处理的作业量。

第二章进程管理1．如果信号量的当前值为-3，则表示系统中在该信号量上有个等待进程。

2．为了感知进程的存在并对它进行控制和管理，系统设置了。

3．在操作系统中，两个或多个事件在同一时间间隔内发生，这是指程序的性。

4．多道程序设计能充分发挥与之间的并行工作能力。

5．进程队列是把链接在一起形成的。

6．一个结束等待状态的进程，必须先变成状态，然后才可能运行。

7．进程运行满一个时间片后让出处理器，它的状态应变为状态。

8．进程是一个程序对某个数据集的。

9．在有m个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数k应满足的条件是。

10．进程由两个主要部分组成，即和。

程序通常由和组成。

11．设有n个进程使用同一个共享变量（它们都有各自的相关临界区），如果最多允许m（m < n）个进程同时进入临界区，则信号量的变化范围是。

12．操作系统在控制和管理进程过程中，进程存在的唯一标志涉及到的一个重要数据结构是。

13．正在运行的进程，因某种原因而暂时停止运行，等待某个事件的发生，该进程将转变为___________状态。

等待事件
4.1.2 作业与进程
作业是用户向计算机提交任务的任务实体 进程是计算机为了完成用户任务实体而设置
的执行实体，是系统分配资源的基本单位
第四章 处第理9机页调度
4.2 作业调度
作业调度主要是完成作业从后备状态到执行状态的转 变，以及从执行状态到完成状态的转变
第四章 处第理1机0页调度
第四章 处第理1机9页调度
4.3.2 进程调度的时机
(1) 正在执行的进程执行完毕。 (2) 执行中进程自己调用阻塞原语将自己阻塞起来进入睡眠等待状态。 (3) 执行中进程调用了P原语操作，从而因资源不足而被阻塞；或调用
了V原语操作激活了等待资源的进程队列。 (4) 执行中进程提出I／O请求后被阻塞。 (5) 在分时系统中时间片已经用完。 (6) 在执行完系统调用
第四章 处第理1机2页调度
图4.3 作业调度中状态的转换过程 第四章 处第理1机3页调度
4.2.2 作业调度目标与性能衡量
作业调度的功能最主要的是从后备作业队列中选取一批作 业进入执行状态。
调度目标主要是以下4点: (1) 对所有作业应该是公平合理的； (2) 应使设备有高的利用率； (3) 每天执行尽可能多的作业； (4) 有较快的响应时间。
主要功能是按照一定的策略选择一个处于就绪状态的进程， 使其获得处理机执行。根据不同的系统设计目的，有各种各样 的选择策略，例如系统开销较少的静态优先数调度法，适合于 分时系统的轮转法和多级反馈轮转法等。这些选择策略决定了 调度算法的性能 (3) 进行进程上下文切换
一个进程的上下文（context）包括进程的状态、有关变量 和数据结构的值、硬件寄存器的值和PCB以及有关程序等
高级调度"。从用户工作流程的角度，一次提交的若干个流程， 其中每个程序按照进程调度。时间上通常是分钟、小时或天 (2) 交换调度：中级调度，从存储器资源的角度。将进程的部分 或全部换出到外存上，将当前所需部分换入到内存。指令和数据 必须在内存里才能被CPU直接访问。 (3)进程或线程调度：低级调度（微观调度），又称为"微观调度 "、"低级调度"。从CPU资源的角度，执行的单位。时间上通常 是毫秒。因为执行频繁，要求在实现时达到高效率

操作系统五大管理功能操作系统的五大管理功能是基本功能，也是重要功能。

下面由店铺为大家整理了操作系统的五大管理功能的相关知识，希望对大家有帮助!操作系统五大管理功能系统是管理和控制计算机系统中的所有硬件、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。

计算机系统的主要硬件资源有处理器、存储器、外部设备，软件资源以文件形式存在外存储器上。

因此从资源管理和用户接口的观点上看，操作系统具有处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和提供用户接口的功能。

操作系统五大管理功能之1.处理机管理计算机系统中处理机是最宝贵的系统资源，处理机管理的目的是要合理地按的时间，以保证多个作业能顺利完成并且尽量提高CPU的效率，使用户等待的时间最少。

操作系统对处理机管理策略不同，提供作业处理方式也就不同，例如，批处理方式、分时处理方式和实时处理方式。

操作系统五大管理功能之2.存储管理存储管理的主要工作是对内存储器进行合理分配、有效保护和扩充。

操作系统五大管理功能之3.设备管理当用户程序要使用外部设备时，设备管理控制(或调用)驱动程序使外部设备工作，并随时对该设备进行监控，处理外部设备的中断请求等。

操作系统五大管理功能之4.文件系统管理以上三种管理都是针对计算机的硬件资源的管理。

文件系统管理则是对软件资源的管理。

为了管理庞大的系统软件资源及用户提供的程序和数据，操作系统将它们组织成文件的形式，操作系统对软件的管理实际上是对文件系统的管理。

操作系统五大管理功能之5.用户接口计算机用户与计算机的交流是通过操作系统的用户接口(或称用户界面)完成的。

操作系统为用户提供的接口有两种，一是操作界面;二是操作系统的功能服务界面。

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