计算机操作系统概述、进行与线程-Java基础

互斥共享和同时共享

  互斥共享的资源也就是临界资源，例如打印机。

虚拟技术：时分复用技术和空分复用技术

  多个线程时分复用，就是每个进程轮流占用处理器，每次执行一个小时间片，然后快速切换。

  空分复用，是将物理内存抽象为地址空间，每个进程都有各自的地址空间。地址空间的页被映射到物理内存，并不需要全部在物理内存中。

  异步指进程不是一次性执行完毕，而是走走停停，以不可知的速度向前推进。

进程与线程

1. 进程是资源分配的基本单位，进程控制块描述进程的基本信息和运行状态，例如创建进程和撤销进程。
2. 线程是独立调度的基本单位，一个进程中可以有多个线程，他们共享进程的资源。
3. 区别：1）拥有资源，进程是资源分配的基本单位，但是线程不拥有资源，线程可以访问隶属进程的资源。2）调度，线程是独立的调度单位，在同一个进程中，线程的切换不会导致进程的切换，从一个进程中的线程切换到另一个进程中的线程时，会引起进程的切换。3）系统开销，创建和撤销进程，系统都要为之分配或回收资源，如内存空间、I/O设备等，所付出的开销远大于创建或撤销的开销。而在进行进程切换时，设计当前执行进程CPU环境的保存及新调度进程CPU环境的设置，而线程切换时只需要保存和设置少量寄存器内容，开销较小。4）通信方面，线程间可以通过直接读写同一进程中的数据进行通信，但是进程通信需要借助IPC。
4. 1）进程状态中，只有就绪和运行态可以相互转换，其他都是单向的。

         2）阻塞状态是缺少需要的资源从而由运行转换而来，但是该资源不包括CPU时间，缺少CPU时间会从运行态转换为就绪态。

进程调度算法

1、批处理系统：

    先来先服务FCFS，按照请求的顺序调度，利于长作业不利于短作业。

    短作业优先SJF，按照运行时间最短的顺序进行调度。长作业可能会饿死。

    最短剩余时间优先SRTN，按照运行时间的顺序进行调度，如果新的进程需要的时间更少，则挂起当前进程，运行新的进程，否则新进程等待。

2、交互式系统：交互式系统有大量的用户交互操作，调度算法的目标就是快速进行响应

     时间片轮转，设置一个计时器的时钟，进程按FCFS调度，每次调度把cpu时间分给第一个进程，当时间片用完，时钟中断，调度停止并送到队尾。同时cpu继续分给队首。时间片轮转算法的效率和时间片的大小有很大关系，太小会导致进程切换太频繁，切换花费时间太多。时间片太长，实时性不能保证。

     优先级调度，按照优先级进行调度。为防止低优先级的进程永远调度不到，可以随着时间推移增加等待进程的优先级。

     多级反馈调度，为需要连续执行多个时间片的进程考虑，设置了多个队列，每个队列时间片大小不同。

      实时系统：实时系统要求一个确定的时间内得到响应。分为硬实时和软实时，前者必须满足绝对的截止时间，后者可以容忍一定的超时。

接下来是进程同步。。。。待续

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