操作系统 | Lavinia的学习记录

1、非抢占式

先来先服务：

按照请求的顺序进行调度。缺点：排在长进程后面的短进程需要等待很长时间，短进程的响应时间太长，用户交互体验变差。

最短作业优先：

按估计运行时间最短的顺序进行调度。缺点：如果一直有短进程到来，那么长进程永远得不到调度，长进程有可能会饿死，处于一直等待短作业执行完毕的状态。

高响应比优先：

只有当前运行的进程主动放弃 CPU 时（正常/异常完成，或主动阻塞），才需要进行调度，（调度时计算所有就绪进程的响应比，为响应比最高的进程分配 CPU）。响应比 = (进程的等待时间 + 进程需要的运行时间) / 进程需要的运行时间。

2、抢占式

Ø 最短剩余时间优先：

谁先完成，谁先被调度。当一个新的作业到达时，其整个运行时间与当前进程的剩余时间作比较。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。否则新的进程等待。

Ø 时间片轮转：

每个进程被分配一个时间片。系统将所有的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，当执行的时间片用完时，停止该进程的执行，并将其送往就绪队列的末尾；然后，再把CPU分配给就绪队列中新的队首进程。

Ø 优先级调度：

每个进程被赋予优先级，率先运行优先级最高的就绪进程。

Ø 多级反馈队列：

设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高，其余各队列的优先权逐个降低。只有上一个队列没有进程在排队，才能调度当前队列上的进程。

优先级越高，每个进程执行时间片就愈小。

当一个新进程进入内存后，首先放入第一队列的末尾，按FCFS原则排队等待调度。当轮到该进程执行时，如能在时间片内完成，便撤离系统；如在一个时间片结束时尚未完成，调度程序便将该进程转入第二队列的末尾。

1、LRU 最近最少使用算法：置换出未使用时间最长的一页；实现方式：维护一个所有页面的链表。当一个页面被访问时，将这个页面移到链表表头。链表表尾的页面是最近最少使用的。

2、LFU 最不经常使用算法：把使用最少的页面淘汰掉。

3、OPT 最佳页面置换算法：置换以后不需要或者最远的将来才需要的页面，是一种理论上的算法，是最优策略；

4、FIFO 先进先出算法：把在内存中停留时间最长的页面置换出去。缺点：有可能将那些经常被访问的页面也被换出，从而使缺页率升高。

内核态（kernel mode）：当 CPU 处于内核态时，这是操作系统管理程序（也就是内核）运行时所处的状态。运行在内核态的程序可以访问计算机的任何资源，例如协调 CPU 资源，分配内存资源，提供稳定的环境供应用程序运行等。
用户态（user mode）：应用程序基本都是运行在用户态的。运行在用户态的程序只能访问当前 CPU 上执行程序所在的地址空间，这样有效地防止了操作系统程序受到应用程序的侵害。