操作系统学习（三）-- CPU调度

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ucore操作系统学习(三) ucore lab3虚拟内存管理分析

1. ucore lab3介绍虚拟内存介绍在目前的硬件体系结构中,程序要想在计算机中运行,必须先加载至物理主存中.在支持多道程序运行的系统上,我们想要让包括操作系统内核在内的各种程序能并发的执行,而物理主存的总量通常是极为有限的,这限制了并发程序的发展.受制于成本问题,拥有足够大容量主存的个人计算机是普通人承受不起的.因此计算机科学家们另辟蹊径,想到了利用局部性原理来解决既要能并发运行大量程序又要使计算机足够低成本这一矛盾问题. 局部性原理告诉我们,大多数程序通常都在执行循环逻辑,访问数据时…

ucore操作系统学习(四) ucore lab4内核线程管理

1. ucore lab4介绍什么是进程? 现代操作系统为了满足人们对于多道编程的需求,希望在计算机系统上能并发的同时运行多个程序,且彼此间互相不干扰.当一个程序受制于等待I/O完成等事件时,可以让出CPU给其它程序使用,令宝贵的CPU资源得到更充分的利用. 操作系统作为大总管需要协调管理各个程序对CPU资源的使用,为此抽象出了进程(Process)的概念.进程顾名思义就是进行中.执行中的程序. 物理层面上,一个CPU核心同一时间只能运行一个程序,或者说一个CPU核心某一时刻只能归属于一个特定…

ucore操作系统学习(五) ucore lab5用户进程管理

1. ucore lab5介绍 ucore在lab4中实现了进程/线程机制,能够创建并进行内核线程的调度.通过上下文的切换令线程分时的获得CPU,使得不同线程能够并发的运行. 在lab5中需要更进一步,实现我们平常开发接触到的.运行在用户态的进程/线程机制.用户线程通常用于承载和运行应用程序,为了保护操作系统内核,避免其被不够鲁棒的应用程序破坏.应用程序都运行在低特权级中,无法直接访问高特权级的内核数据结构,也无法通过程序指令直接的访问各种外设. 但应用程序访问高特权级数据.外设的需求是不可避免…

ucore操作系统学习(六) ucore lab6线程调度器

1. ucore lab6介绍 ucore在lab5中实现了较为完整的进程/线程机制,能够创建和管理位于内核态或用户态的多个线程,让不同的线程通过上下文切换并发的执行,最大化利用CPU硬件资源.ucore在lab5中使用FIFO的形式进行线程调度,不同的线程按照先来先服务的策略,直到之前创建的线程完全执行完毕并退出,后续的线程才能获得执行机会. FIFO的策略固然简单,但实际效果却非常差.在非抢占的FIFO调度策略中,如果之前的线程任务耗时很长,将导致后续的线程迟迟得不到执行机会而陷入饥饿:即使…

ucore操作系统学习(七) ucore lab7同步互斥

1. ucore lab7介绍 ucore在前面的实验中实现了进程/线程机制,并在lab6中实现了抢占式的线程调度机制.基于中断的抢占式线程调度机制使得线程在执行的过程中随时可能被操作系统打断,被阻塞挂起而令其它的线程获得CPU.多个线程并发的执行,大大提升了非cpu密集型应用程序的cpu吞吐量,使得计算机系统中宝贵的cpu硬件资源得到了充分利用. 操作系统提供的内核线程并发机制的优点是明显的,但同时也带来了一些问题,其中首当其冲的便是线程安全问题. 并发带来的线程安全问题线程安全指的是在拥有…

操作系统学习笔记（五）－－CPU调度

由于第四章线程的介绍没有上传视频,故之后看书来补. 最近开始学习操作系统原理这门课程,特将学习笔记整理成技术博客的形式发表,希望能给大家的操作系统学习带来帮助.同时盼望大家能对文章评论,大家一起多多交流,共同进步! 本篇文章大致内容为: 基本概念(Basic Concept) 调度准则(Scheduling Criteria) 调度算法(Scheduling Algorithm) 实时调度(Real-Time Scheduling) 算法评价(Algorithm Evaluation) 基本概念…

操作系统学习笔记：CPU调度

CPU调度的目的在于提高CPU利用率,不让CPU闲着.CPU是宝贵的资源,如果有一个进程,本来在CPU中运行,忽然因为要使用IO资源,于是转而请求IO,这边CPU挂起,造成就绪队列中的其他进程等待,这样就造成了浪费. 一.CPU调度算法 1.先到先服务(FCFS) 谁先请求CPU谁先得到服务,一直到服务完.这应该是最简单的调度了.但效率不高,有些只须很短CPU区间的进程也只能死等,会造成平均等待时间较长. 2.最短作业优先(SJF) 最佳调度算法,平均等待时间最小.问题在于,如何知道下一个CPU…