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多级反馈队列调度算法详解
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:119
通常在使用多级队列调度算法时,进程进入系统时被永久地分配到某个队列。例如,如果前台和后台进程分别具有单独队列,那么进程并不从一个队列移到另一个队列,这是因为进程不会改变前台或后台的性质。这种设置的优点是调度开销低,缺点是不够灵活。 相反, 多[详细]
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优先级调度算法及其优缺点
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:65
SJF?算法是通用优先级调度算法的一个特例。每个进程都有一个优先级与其关联,而具有最高优先级的进程会分配到 CPU。具有相同优先级的进程按 FCFS 顺序调度。SJF 算法是一个简单的优先级算法,其优先级(p)为下次(预测的)CPU 执行的倒数。CPU 执行越长,则[详细]
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互斥锁的原理及作用
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:65
操作系统设计人员构建软件工具,以解决临界区问题,最简单的工具就是 互斥锁(mutex lock) 。我们采用互斥锁保护临界区,从而防止竞争条件。 也就是说,一个进程在进入临界区时应得到锁;它在退出临界区时释放锁。函数 acquire() 获取锁,而函数 release()[详细]
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时间片轮转(RR)调度算法(详解版)
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:164
时间片轮转(RR)调度算法 是专门为分时系统设计的。它类似于 FCFS调度,但是增加了抢占以切换进程。 该算法中,将一个较小时间单元定义为 时间量 或 时间片 。时间片的大小通常为 10~100ms。就绪队列作为循环队列。CPU 调度程序循环整个就绪队列,为每个进[详细]
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Peterson算法(解决临界区问题)详解
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:66
本节说明一个经典的基于软件的临界区问题的解决方案,称为 Peterson 算法 。 Peterson 算法提供了解决临界区问题的一个很好的算法,并能说明满足互斥、进步、有限等待等要求的软件设计的复杂性。 Peterson算法适用于两个进程交错执行临界区与剩余区。两个进程[详细]
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最短作业优先(SJF)调度算法(详解版)
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:72
最短作业优先(SJF)调度算法 将每个进程与其下次 CPU 执行的长度关联起来。当 CPU 变为空闲时,它会被赋给具有最短 CPU 执行的进程。如果两个进程具有同样长度的 CPU 执行,那么可以由 FCFS 来处理。 一个更为恰当的表示是 最短下次CPU执行算法 ,这是因为[详细]
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多线程模型:一对一模型、多对一模型和多对多模型
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:71
迄今为止,我们只是泛泛地讨论了线程。不过,有两种不同方法来提供线程支持: 用户层的用户线程 或 内核层的内核线程 。 用户线程位于内核之上,它的管理无需内核支持;而内核线程由操作系统来直接支持与管理。几乎所有的现代操作系统,包括 Windows、Linux、[详细]
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信号量及其使用和实现(超详细)
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:118
互斥锁,我们刚刚讨论过了,通常认为是最简单的同步工具。本节将会讨论一个更棒的工具,它的功能类似于互斥锁,但是它能提供更为高级的方法,以便进程能够同步活动。 一个信号量 S 是个整型变量,它除了初始化外只能通过两个标准原子操作:wait () 和 signal([详细]
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临界区问题及其解决办法(抢占式内核和非抢占式内核)
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:180
我们从讨论所谓的临界区问题开始考虑进程同步。 假设某个系统有 n 个进程 {P 0 ,P 1 ,…,P n-1 }。每个进程有一段代码,称为临界区,进程在执行该区时可能修改公共变量、更新一个表、写一个文件等。该系统的重要特征是,当一个进程在临界区内执行时,其他[详细]
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先来先服务调度(FCFS)算法及优缺点
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:146
毫无疑问,最简单的 CPU 调度算法是 先来先服务(FCFS)调度箅法 。釆用这种方案,先请求 CPU 的进程首先分配到 CPU。 FCFS 策略可以通过 FIFO 队列容易地实现。当一个进程进入就绪队列时,它的 PCB 会被链接到队列尾部。当 CPU 空闲时,它会分配给位于队列头[详细]
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Windows线程调度策略(超详细)
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:169
Windows 采用基于优先级的、抢占调度算法来调度线程。 用于处理调度的 Windows 内核部分称为 调度程序 ,Windows 调度程序确保具有最高优先级的线程总是在运行的。由于调度程序选择运行的线程会一直运行,直到被更高优先级的线程所抢占,或终止,或时间片已到[详细]
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什么是远程过程调用(RCP),远程过程调用服务实现原理详解
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:50
远程过程调用 ,简称? RPC ,是一种最为常见的远程服务。RPC 对于通过网络连接系统之间的过程调用进行了抽象。它在许多方面都类似于 IPC 机制,并且通常建立在 IPC 之上。不过,因为现在的情况是进程处在不同系统上,所以应提供基于消息的通信方案,以提供远[详细]
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什么是系统调用,系统调用的过程
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:190
系统调用(system call) 提供操作系统服务接口。这些调用通常以 C 或 C++ 编写,当然,对某些底层任务(如需直接访问硬件的任务),可能应以汇编语言指令编写。 在讨论操作系统如何提供系统调用之前,首先通过例子来看看如何使用系统调用:编写一个简单程序[详细]
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有名管道(FIFO)通信机制完全攻略
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:64
无名管道提供了一个简单机制,允许一对进程通信。然而,只有当进程相互通信时,普通管道才存在。对于 UNIX 和 Windows 系统,一旦进程已经完成通信并且终止了,那么普通管道就不存在了。 有名管道 提供了一个更强大的通信工具。 通信可以是双向的,并且父子关[详细]
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进程的创建和终止(超详细)
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:67
大多数系统的进程能够并发执行,它们可以动态创建和删除。因此,操作系统必须提供机制,用于创建进程和终止进程。 进程创建 进程在执行过程中可能创建多个新的进程。 创建进程称为 父进程 ,而新的进程称为 子进程 。 每个新进程可以再创建其他进程,从而形成[详细]
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系统程序及其分类
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:148
现代操作系统的另一特点是一组系统程序。前面说过,图1 描述了计算机的逻辑层次。最低层是硬件,接着是操作系统,然后是系统程序,最后是应用程序。 图 1 计算机系统组件的抽象视图 系统程序(system program) ,也称为 系统工具(system utility) ,为程序[详细]
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系统调用的类型(六大类)
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:99
系统调用大致可分为六大类: 进程控制(process control) 、 文件管理(file manipulation) 、 设备管理(device manipulation) 、 信息维护(information maintenance) 、 通信(communication) 和 保护(protection)。 进程控制 执行程序应能正常(en[详细]
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管道(无名管道)通信机制原理和实现详解
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:141
管道(pipe) 允许两个进程进行通信,是早期 UNIX 系统最早使用的一种 IPC 机制。管道为进程之间的相互通信提供了一种较为简单的方法,尽管也有一定的局限性。 在实现管道时,应该考虑以下四个问题: 管道允许单向通信还是双向通信? 如果允许双向通信,它是[详细]
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命令行界面和图形用户界面(GUI)
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:183
正如前面所述,用户与操作系统的界面有多种方式。这里,讨论两种基本方案: 提供 命令行界面 或 命令解释程序(command interpreter) ,允许用户直接输入命令,以供操作系统执行。 允许用户通过 图形用户界面(GUI) 与操作系统交互。 命令解释程序 有的操作[详细]
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什么是多核,并行和并发的区别
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:162
在计算机设计早期,为了响应更多计算性能的需要,单处理器系统发展成为多处理器系统。更现代的、类似的系统设计趋势是将多个计算核放到单个芯片。无论多个计算核是在多个CPU芯片上还是在单个 CPU 芯片上,我们称之为 多核 或 多处理器系统 。 多线程编程提供[详细]
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套接字是什么,套接字通信及其原理
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:199
套接字(socket) 为通信的端点,每个套接字由一个 IP 地址和一个端口号组成。 通过网络通信的每对进程需要使用一对套接字,即每个进程各有一个。 通常,套接字采用客户机-服务器架构。服务器通过监听指定端口,来等待客户请求。服务器在收到请求后,接受来[详细]
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什么是进程控制块,进程控制块的作用
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:77
操作系统内的每个进程表示,釆用 进程控制块 (Process Control Block, PCB ),也称为 任务控制块 。 图 1 进程控制块(PCB) 每个进程控制块如图 1 所示,它包含许多与当前进程相关的信息: 进程状态:状态可以包括新的、就绪、运行、等待、停止等。 程序[详细]
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线程池是什么,线程池及其原理
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:191
学习线程时,我们描述了一个多线程的 Web 服务器,每当服务器接收到一个请求时,它都会创建一个单独线程来处理请求。虽然创建一个单独线程肯定优于创建一个单独进程,但是多线程服务器仍然有些潜在的问题。 第一个问题是创建线程所需的时间多少,以及线程在完[详细]
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进程间通信(IPC):共享内存和消息队列原理详解
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:59
操作系统内的并发执行进程可以是独立的也可以是协作的: 如果一个进程不能影响其他进程或受其他进程影响,那么该进程是独立的,换句话说,不与任何其他进程共享数据的进程是独立的; 如果一个进程能影响其他进程或受其他进程所影响,那么该进程是协作的。换句[详细]
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线程是什么,线程及其特点
所属栏目:[安全] 日期:2020-12-24 热度:89
几乎所有现代操作系统都允许一个进程包含多个线程。 每个线程是 CPU 使用的一个基本单元,它包括线程 ID、程序计数器、寄存器组和堆栈。 进程与同一进程的其他线程共享代码段、数据段和其他操作系统资源,如打开文件和信号。每个传统或重量级进程只有单个控制[详细]
