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操作系统是算法吗

发布时间:2019-08-06 01:45 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部操作系统不是算法。算法的定义是有规范的输入,在一定有限时间内获得所要求的输出的指令的集合。从定义看它与操作系统是两个概念,当然具体到操作系统本身来说是由很多不同的算法来执行,比如说磁盘调度算法、进程调度算法等等。

  操作系统(Operating System,简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。

  操作系统是用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源,控制程序运行,改善人机界面,为其它应用软件提供支持,让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,提供各种形式的用户界面,使用户有一个好的工作环境,为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。实际上,用户是不用接触操作系统的,操作系统管理着计算机硬件资源,同时按照应用程序的资源请求,分配资源,如:划分CPU时间,内存空间的开辟,调用打印机等。

  从前面我们可以看到,进程运行需要各种各样的系统资源,如内存、文件、打印机和最宝贵的CPU等等,所以说呢,调度的实质就是资源的分配。系统通过不同的调度算法(Scheduling Algorithm)来实现这种资源的分配。通常来说,选择什么样的调度算法取决于的资源分配的策略(Scheduling Policy),我们不准备在这里详细说明各种调度算法,只说明与Linux调度相关的几种算法及这些算法的原理。

  很显然,这5个目标不可能同时达到,所以,不同的操作系统会在这几个方面中作出相应的取舍,从而确定自己的调度算法,例如UNIX采用动态优先数调度、5.3BSD采用多级反馈队列调度、Windows采用抢先多任务调度等等。

  在分时系统中,为了保证人机交互的及时性,系统使每个进程依次地按时间片轮流的方式执行,此时即应采用时间片轮转法进行调度。在通常的轮转法中,系统将所有的可运行(即就绪)进程按先来先服务的原则,排成一个队列,每次调度时把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片。时间片的大小从几ms到几百ms不等。当执行的时间片用完时,系统发出信号,通知调度程序,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送到运行队列的末尾,等待下一次执行;然后,把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。这样就可以保证运行队列中的所有进程,在一个给定的时间(人所能接受的等待时间)内,均能获得一时间片的处理机执行时间。

  为了照顾到紧迫型进程在进入系统后便能获得优先处理,引入了最高优先权调度算法。当将该算法用于进程调度时,系统将把处理机分配给运行队列中优先权最高的进程,这时,又可进一步把该算法分成两种方式:

  在这种方式下,系统一旦将处理机(CPU)分配给运行队列中优先权最高的进程后,该进程便一直执行下去,直至完成;或因发生某事件使该进程放弃处理机时,系统方可将处理机分配给另一个优先权高的进程。这种调度算法主要用于批处理系统中,也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。

  该算法的本质就是系统中当前运行的进程永远是可运行进程中优先权最高的那个。

  在这种方式下,系统同样是把处理机分配给优先权最高的进程,使之执行。但是只要一出现了另一个优先权更高的进程时,调度程序就暂停原最高优先权进程的执行,而将处理机分配给新出现的优先权最高的进程,即剥夺当前进程的运行。因此,在采用这种调度算法时,每当出现一新的可运行进程,就将它和当前运行进程进行优先权比较,如果高于当前进程,将触发进程调度。

  这种方式的优先权调度算法,能更好的满足紧迫进程的要求,故而常用于要求比较严格的实时系统中,以及对性能要求较高的批处理和分时系统中。Linux也采用这种调度算法。

  这是时下最时髦的一种调度算法。其本质是:综合了时间片轮转调度和抢占式优先权调度的优点,即:优先权高的进程先运行给定的时间片,相同优先权的进程轮流运行给定的时间片。

  最后我们来看一下实时系统中的调度。什么叫实时系统,就是系统对外部事件有求必应、尽快响应。在实时系统中存在有若干个实时进程或任务,它们用来反应或控制某个(些)外部事件,往往带有某种程度的紧迫性,因而对实时系统中的进程调度有某些特殊要求。

  在实时系统中,广泛采用抢占调度方式,特别是对于那些要求严格的实时系统。因为这种调度方式既具有较大的灵活性,又能获得很小的调度延迟;但是这种调度方式也比较复杂。

  我们大致了解以上的调度方式以后,下面具体来看Linux中的调度程序,这里要说明的是,Linux的调度程序并不复杂,但这并不影响Linux调度程序的高效性!

  操作系统是用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源,控制程序运行,改善人机界面,为其它应用软件提供支持,让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,提供各种形式的用户界面,使用户有一个好的工作环境,为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。实际上,用户是不用接触操作系统的,操作系统管理着计算机硬件资源,同时按照应用程序的资源请求,分配资源,如:划分CPU时间,内存空间的开辟,调用打印机等。

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