操作系统 --概念篇。

1.为什么要在OS中引入线程。

目的:为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性,提高CPU的利用率,进程是分配资源的基本单位,而线程则是系统调度的基本单位。

2.试从调度性,并发性,拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。

答:①调度性,传统OS中,进程是作为独立调度和分派的基本单位,因而进程是能独立运行的基本单位,每次调度时上下文切换开销较大,引入线程的OS中,把线程作为调度和分派的基本单位,因而线程是能独立运行的基本单位,切换时代价远低于进程。

       ②并发性,引入线程OS中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程的多个线程之间亦可并发执行,甚至还允许在一个进程中的所有线程都能并发执行,不同进程中线程也能并发执行。

       ③拥有资源,进程可以拥有资源,并作为系统中拥有资源的一个基本单位,线程本身并不拥有系统资源,仅有一点必不可少的能保证独立运行的资源,同时允许多个线程共享该进程所拥有的资源。

       ④系统开销,创建或撤消进程,以及进程切换时,系统为之分配,回收资源开销远大于线程上下文切换代价,线程远低于进程。

3.处理机调度的三个层次。

答:①高级调度又称长调度或作业调度,他的调度对象是作业,主要功能是根据某种算法,决定将外存上处于后备队列中的哪几个作业调入内存,为它们创建进程,分配必要资源,插入就绪队列。

       ②低级调度又称为进程调度或短程调度,其所调度的对象是进程(或内核级线程)。主要功能是根据某种算法,决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,由分派程序将处理机分配给选中的进程。

      ③中级调度又称为内存调度,引入中级调度目的:提高内存利用率和系统吞吐量。

4.处理机调度算法的共同目标:

①资源利用率,②公平性,③平衡性,④策略强制执行。

5.进程调度方式:

(1)非抢占式,一旦处理机分配给某进程后,就一直让他运行下去,采取此方式时,可能引起进程调度的因素归结为:

①正在执行的程序运行完毕,或因发生某事件而使其无法再继续运行;

②正在执行中的进程因提出I/O请求而暂停执行;③在进程通信或同步过程中,执行了某种原语操作。

(2)抢占方式,允许调度进程根据某种原则,去暂停某种正在执行的进程,将已分配给该进程的处理机重新分配给另一进程。

遵循原则:

①优先原则,允许优先级高的新到进程抢占当前进程的处理机。

②短进程优先原则,允许新到的短进程抢占当前长进程的处理机。

③时间片原则,各进程按时间片轮转运行时,当正在执行的进程的一个时间片用完后,便停止该进程的执行而重新进行调度。

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