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新聞資訊

    代計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),都是多任務(wù)多并發(fā)的操作系統(tǒng),因此可以同時(shí)打開多個(gè)應(yīng)用程序,比如打開QQ的同時(shí),可以打開瀏覽器看網(wǎng)頁或者打開word。每一個(gè)應(yīng)用程序,對(duì)操作系統(tǒng)來說就是一個(gè)進(jìn)程或者說任務(wù)。操作系統(tǒng)管理著每一個(gè)進(jìn)程,為進(jìn)程分配內(nèi)存空間,地址空間等資源,并且管理著進(jìn)程的調(diào)度,當(dāng)一個(gè)進(jìn)程關(guān)閉時(shí),會(huì)清除分配的資源。在操作系統(tǒng)內(nèi)部,維護(hù)著一個(gè)進(jìn)程列表。

    可以打開任務(wù)管理器,查看系統(tǒng)中運(yùn)行的任務(wù)列表,記錄著當(dāng)前啟動(dòng)的所有任務(wù)。


    多任務(wù)并發(fā)的實(shí)質(zhì)

    雖然說多個(gè)程序是同時(shí)運(yùn)行的,但是CPU是有限的,比如在單CPU系統(tǒng)中,操作系統(tǒng)是如何保證多程序同時(shí)并發(fā)運(yùn)行的呢?

    一個(gè)程序的運(yùn)行,都需要占有CPU,其他程序就必須停止運(yùn)行。那怎么看起來其他程序也不受影響呢。就好比一個(gè)人同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)多個(gè)陀螺,還需要保證每個(gè)陀螺不停止轉(zhuǎn)動(dòng),你是不是會(huì)不停的輪流轉(zhuǎn)動(dòng)陀螺,才能保證所有的陀螺都不會(huì)停下來。


    其實(shí),計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的原理也是如此,給每個(gè)程序分配一個(gè)時(shí)間片,CPU輪流去運(yùn)行程序,運(yùn)行時(shí)間片的時(shí)間到了,就停止運(yùn)行,轉(zhuǎn)而去運(yùn)行其他程序,也是執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間停止。如此反復(fù)。由于時(shí)間片分配的極小,每個(gè)程序下次很快就能輪到,因此,人眼根本感覺不到變化,所以給人的感覺就是所以程序同時(shí)運(yùn)行的。其實(shí)質(zhì)還是同時(shí)只有一個(gè)程序子在運(yùn)行。

    當(dāng)有多個(gè)CPU時(shí),才是事實(shí)上的同時(shí)能處理多個(gè)程序,所以運(yùn)算的速度會(huì)更快。比如有4個(gè)CPU,還是按上面的原理,只是真的有4個(gè)程序被調(diào)用。

    調(diào)度方法

    當(dāng)一個(gè)程序執(zhí)行的時(shí)間片用完時(shí),如何調(diào)用下一個(gè)程序來執(zhí)行呢?

    比如你轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)陀螺運(yùn)行后,怎么選擇轉(zhuǎn)動(dòng)下一個(gè)陀螺呢,可能你有這么幾種方法,按先后順序,一個(gè)一個(gè)輪流來;還可以按那個(gè)快停下來了,就轉(zhuǎn)動(dòng)那個(gè)的原則來。其實(shí)這就是一種調(diào)度方法,就是怎么選擇下一個(gè)運(yùn)行的程序的方法。

    先來先服務(wù)調(diào)度方法, 按照任務(wù)列表中的順序,依次執(zhí)行。就相當(dāng)于日常中的排隊(duì)。執(zhí)行一個(gè)任務(wù),直到這個(gè)任務(wù)執(zhí)行完,才開始執(zhí)行下一個(gè)任務(wù),很顯然,這種方式是獨(dú)占式的,不適合多并發(fā)操作系統(tǒng)。


    按優(yōu)先級(jí)大小調(diào)度方法,按短進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先級(jí)、高響應(yīng)比優(yōu)先級(jí)等給每個(gè)任務(wù)優(yōu)先調(diào)度。

    按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度方法,系統(tǒng)還是按照先來先服務(wù)調(diào)度就緒進(jìn)程,但每次調(diào)度時(shí),CPU都會(huì)為隊(duì)首進(jìn)程分配并執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片(幾ms~百ms)。執(zhí)行時(shí)間片用完后計(jì)時(shí)器即產(chǎn)生時(shí)鐘中斷,停止該進(jìn)程并將它送到隊(duì)尾,其他依次執(zhí)行。這樣保證系統(tǒng)能在給定的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行所有用戶進(jìn)程的請(qǐng)求。


    多級(jí)反饋調(diào)度算法:前面都有局限性,綜合-> 多級(jí)反饋調(diào)度算法則不必事先知道各進(jìn)程所需的執(zhí)行時(shí)間,而且還可以滿足各類型進(jìn)程的需要,因而它是目前被公認(rèn)的一種較好的進(jìn)程調(diào)度算法。

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