计算机软件基础

DOSWindows9XWindowsNTLinuxUNIXWindowsCE2023/7/151​计算机软件基础全文共70页，当前为第1页。第三章 操作系统3.1操作系统导论3.1.1操作系统的形成所谓操作系统就是能有效地管理计算机系统中的各种软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，为用户创造良好工作环境的系统软件。操作系统是系统软件的基本部分2023/7/152​计算机软件基础全文共70页，当前为第2页。设置操作系统的目的：一是有效地管理计算机的所有软、硬件资源，使计算机能够高效率地工作；二是方便用户使用。1.手工操作方式这种工作方式有两个主要缺点：（1）计算机的全部资源（CPU、内存、外部设备等）由一个用户独占。（2）人工操作、CPU和输入输出设备的工作串行进行。整个操作过程非常繁琐，计算机工作效率很低。2023/7/153​计算机软件基础全文共70页，当前为第3页。一些典型的作业控制命令命令功能JOBLOADFORTRANRUNEND标识一个作业开始调用装配程序调FORTRAN编译程序运行某个作业标识某个作业的结束2.单道批处理方式

（1）

减少人工干预，使计算机自动进行输入、编译和运行程序。特点：用户可一次提交多个作业，但系统一次只处理一个作业，处理完一个作业，再调入下一个作业，系统自动完成调度、切换。图-162023/7/154​计算机软件基础全文共70页，当前为第4页。脱机技术的实质：

卫星机与主机并行工作，使主机摆脱了慢速的输入、输出操作，即用快速的输入、输出设备（磁带）代替低速设备，减少了输入、输出操作对系统的影响，缓解了外设与主机运行速度不匹配的矛盾。输入设备输出设备卫星机主机输入带输出带脱机技术图-17（2）

脱机技术用户与他的作业之间没有交互作用,不能直接控制作业运行,这种方式称脱机操作.2023/7/155​计算机软件基础全文共70页，当前为第5页。（3）

中断和通道技术无中断和通道技术控制的串行工作方式输入一个数据处理数据输出数据数据完结束YN2ms外设工作（CPU等待）CPU工作外设工作（CPU等待）1ms2ms5ms输入CPU输出5ms中，3ms在浪费！2023/7/156​计算机软件基础全文共70页，当前为第6页。控制信号数据设备1设备2设备3设备4设备8设备7设备5设备6通道1通道4通道2通道3CPU主存图-19

中断和通道技术的出现，使得CPU与外设并行工作成为可能。通道:是一种用来控制外部设备与主存储器之间进行信息交换的部件。2023/7/157​计算机软件基础全文共70页，当前为第7页。

中断：中断是外界（如输入、输出设备，通道等）向主机报告信息的一种通信方式，是CPU对系统中随机事件的响应。1ms2ms2ms输入CPU输出data1data3处理上一个数据data1data4继续处理上一个数据data1data5data2图-20data1data2数据存储区data1data2data3data1data2data3data4data2data3data4data5使用中断和通道技术后，实现外设与CPU并行工作示意图.2023/7/158​计算机软件基础全文共70页，当前为第8页。多道批处理系统示意图打印机………作业2作业1OS………作业3作业2作业1………结果3结果2结果1用户作业CPU用户提交图-21后备作业磁盘输入井磁盘输出井处理结果成批3.多道批处理系统和分时系统(如图-21，图-22)

多道批处理：

把内存分成若干部分，把属于同一批的若干个作业调入内存，存放在内存的不同部分。当一个作业由于等待输入输出操作而使处理机出现空闲时，系统自动进行切换，处理下一个作业。如果内存空间允许，可大大提高CPU的利用率。将一个以上的作业放在主存中,并且同时处于运行状态2023/7/159​计算机软件基础全文共70页，当前为第9页。分时系统工作示意图CPU终端1终端2终端3终端4图-22终端1当终端1的时间片用完后到队尾去等待.2023/7/1510​计算机软件基础全文共70页，当前为第10页。3．1．2操作系统的分类

1、批处理操作系统(BatchProcessing)2、分时系统(TimeSharing)3、实时系统(RealTime)3．1．3操作系统的功能1、处理机管理2、存储管理3、设备管理4、文件管理2023/7/1511​计算机软件基础全文共70页，当前为第11页。3.1.4操作系统的特征1、并发性:在一段时间内，多个进程同时运行。2、共享性：指资源的共享。

（1）互斥共享：如打印机，一个使用，其他等待。（2）同时访问：磁盘、处理机，一段时间内同时访问。3、虚拟性把一个物理实体，通过适当的方法，变成若干个逻辑上的设备。如处理机、输入输出设备。使用户在使用时感觉好像有多个设备在为其服务。2023/7/1512​计算机软件基础全文共70页，当前为第12页。3.2典型操作系统简介DOSWindows3.x,Windows95,Windows98,Windows2000,WindowsNTUNIX:IBM----AIXSUN---SunOPHP-----HP-UXCOMPAQ---digetalunixSCO----UNIXWARE\OpenServerLINUX：免费的类UNIX的操作系统，公开源代码，内核小，硬件要求低，稳定可靠。2023/7/1513​计算机软件基础全文共70页，当前为第13页。3.3进程与处理机管理3.3.1进程的概念及定义单道作业环境中程序顺序执行示意图1、进程概念的引入并发性是程序的并发执行，但是程序执行时所产生的问题使得传统的程序概念已经不足以对其进行描述，为此，引入进程（Process)的概念。程序Aoutput

······calculate

output

input

程序Binputcalculate

2023/7/1514​计算机软件基础全文共70页，当前为第14页。输入计算•••••••计算计算打印••••••计算打印A(优先级高）CA1A2B1B2B3C1C2多道程序并行运行示意图A1输入B1

C1打印OSB2OSB3打印

A2

OSCPUC2CPUCPUCPUCPUCPUBCPU2023/7/1515​计算机软件基础全文共70页，当前为第15页。3、进程与程序的区别(1)进程是程序的执行，是动态概念，而程序是指令的有序集合，是静态概念。(2)进程的存在是暂时的，程序的存在是永久的。(3)一个程序对应多个进程，而一个进程仅对应一个程序。如图调C调C进程B进程A程序C2、进程的定义

“进程”是操作系统中最基本，最重要的概念。目前还没有统一的定义，即容易理解又能反映进程实质的定义：进程是内存区域中的一组指令序列的执行过程，即进程是程序的一次执行。由于程序并发执行的提出，用程序说明不了，有了进程的概念2023/7/1516​计算机软件基础全文共70页，当前为第16页。(4)进程在结构上是由程序、数据集、进程控制块（PCB）三部分组成的。PCB程序数据进程名进程起始地址现行状态CPU状态保护区进程专用资源信息………PCB2023/7/1517​计算机软件基础全文共70页，当前为第17页。

4、进程的特征（1）动态性：执行初期被创建，执行结束被撤消。（2）并发性：并发执行提高了计算机的系统资源的利用率。（3）独立性：进程是一个能够独立运行的基本单位。（4）异步性：进程相互制约，其执行具有间断性。就绪阻塞运行等待事件事件发生时间片完进程调度进程基本状态转换图3．3．2进程状态及进程控制块1、进程的状态及其变化就绪运行阻塞从宏观上讲不管进程处于何种状态，它都是“正在运行”，用户无从知道进程到底处于那种状态。2023/7/1518​计算机软件基础全文共70页，当前为第18页。

2、进程控制块

3、进程控制块（PCB）的组织形式就绪队列首地址阻塞队列首地址PCB1PCB2PCB3PCB4PCB5PCB6PCB程序数据进程名进程起始地址现行状态CPU状态保护区进程专用资源信息………2023/7/1519​计算机软件基础全文共70页，当前为第19页。3．3．3进程控制1、进程控制（管理）任务（1）

进程的建立（2）

进程的撤消（3）

进程的阻塞（4）

进程的唤醒实现进程的管理使用原语。2、进程控制原语（原语由若干条机器指令构成的，用以完成某一特定功能的一段程序。原语在执行期间是不可分割的。）（1）创建原语：按进程调用者提供的参数，形成PCB、插入就绪队列、进入家族。（2）挂起（阻塞）原语：将某进程置于挂起状态。（3）唤醒原语：将处于静止状态的进程变为活动状态。（4）撤消原语：撤消进程，释放所占用的所有资源，2023/7/1520​计算机软件基础全文共70页，当前为第20页。3．3．4进程调度

1、进程调度任务：按照一定的算法，动态地把CPU分配给就续队列的某一进程，并使之执行。2、进程调度方式（1）

剥夺方式：剥夺正在运行的进程的处理机，分配给其他进程。（Windows95/98采用剥夺方式）（2）非剥夺方式：一旦占有，一直拥有，直到进程运行完或阻塞，才把处理机使用权分配给其他进程。（Windows3.x采用）

3、调度算法

（1）优先级调度策略

A、静态优先数法：根据进程类型、要求资源数量、运行时间指定一个优先数，在进程运行期间保持不变。B、动态优先数法：随着进程的变化，不断修改优先级。

2023/7/1521​计算机软件基础全文共70页，当前为第21页。（3）多重时间片轮转法设多个不同时间片的就绪队列，各队列按时间片从小到大顺序排列。进程从挂起到就绪状态，首先进入时间片较小的队列，分配相应的时间片，时间片用完，立即释放并进入下一级的就绪队列。特点：先用较小的时间片处理完需时间较短的进程，而给需要时间较长的进程分配较大的时间片，以免较长的进程频繁地被中断。如图解所示（2）

时间片轮转法常用于分时操作系统的调度。确保每个进程公平地获得执行权。按照先进先出的原则分配处理机。2023/7/1522​计算机软件基础全文共70页，当前为第22页。一级轮转队列时间片0.02秒二级轮转队列时间片0.2秒三级轮转队列时间片2秒进程1进程2进程3进程2进程3进程4进程5进程2进程3进程5结束结束2023/7/1523​计算机软件基础全文共70页，当前为第23页。例：有x、y、z三个程序，分别单独处理时的CPU和I/O的占用时间如下：程序XIO260msCPU20msIO130msCPU10msIO140msCPU20msIO120ms程序YIO130msCPU40msIO270msCPU30msIO230ms程序ZCPU40msIO160msCPU30msIO270ms执行条件如下1、一台CPU，两台I/O设备能同时动作。2、优先级：X最高，Y次之，Z最低。3、转换时间不考虑。4、设X、Y、Z三程序同时开始。2023/7/1524​计算机软件基础全文共70页，当前为第24页。时间（ms）CPUIO5010015020025030016017018019011012013030608090220210230240CPUIO1IO250100150200250160170180110120130220210230240ZYXYZXYZXZXXZXYXYYZ要求

1、指出最早结束的程序？最后结束的程序？2、分别写出三程序到结束时所用的时间为多少ms？3、CPU的利用率为多少？4、多道程序设计的优点是什么？程序XIO260msCPU20msIO130msCPU10msIO140msCPU20msIO120ms程序YIO130msCPU40msIO270msCPU30msIO230ms程序ZCPU40msIO160msCPU30msIO270ms2023/7/1525​计算机软件基础全文共70页，当前为第25页。上例分析计算结果

最早结束是Y,最后结束是Z;X,Y,Z三程序到结束所用时间分别为250ms、220ms、310ms;CPU的利用率为：

单道处理时CPU的利用率：多道处理时CPU的利用率：多道程序设计的优点：提高了系统的吞吐量；提高了CPU的利用率；提高了设备的利用率。2023/7/1526​计算机软件基础全文共70页，当前为第26页。3.3.5进程的同步与互斥

1、同步与互斥的概念

临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源。如打印机、读卡机、缓冲区、变量等。临界区：进程中使用临界资源的那段程序。各进程之间存在着相互制约、相互依赖的关系，

同步:请看两个例子

互斥：请看两个例子

进程同步：指系统中几个进程共同完成一个任务，它们相互合作、协调运行，有时要相互交换信息。2023/7/1527​计算机软件基础全文共70页，当前为第27页。例1：进程同步的例子电子邮件信箱发送进程A接收进程B当信箱满时，发送进程只有等待接收进程取走信件，当信箱空时，接收进程必须等待发送进程发送信件。12n……2023/7/1528​计算机软件基础全文共70页，当前为第28页。例2:X=fun1(y)*fun2(Z)计算fun1(y)进程p2算完fun2(Z)?取用P2计算结果计算fun2(Z)设置计算完成标志终止YN进程P1进程P2••••两个协同工作进程的同步2023/7/1529​计算机软件基础全文共70页，当前为第29页。例1:公共地段交通十字路口的控制：公共地段互斥当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待，当占用的临界资源的进程退出临界区，另一进程允许去访问。2023/7/1530​计算机软件基础全文共70页，当前为第30页。例2:X=COUNTX=X+1COUNT=XY=COUNTY=Y+1COUNT=Y临界区临界区进程A进程B••••••••••••••••进程A与B对公共变量COUNT进行互斥操作，最终实现COUNT增加2。若A与B按下面顺序推进，结果COUNT只实现增加1。A:X=COUNT;A:X=X+1;COUNT=X;B:Y=COUNT;B:Y=Y+1;COUNT=Y;2023/7/1531​计算机软件基础全文共70页，当前为第31页。1、进程的同步与互斥的实现方法用P-V原语对进程中信号量进行操作的方法（简称P-V操作）。原语：由若干条机器指令构成，完成某一特定功能的一段程序。P原语操作过程：

P操作记为P（S），其中S为一信号量，其执行顺序完成以下两个动作：（1）

S：=S1，表示申请使用一个资源；（2）

若S0，表示系统中有资源可用，现进程可继续执行。（3）

若S0，表示系统中没有可用资源，则置该进程阻塞状态，到S信号量的队列中去等待，直到其他进程在S上执行V操作释放它为止。信号量的概念和P、V原语是荷兰科学家提出的。把交通管理的信号灯方法搬到了操作系统中。所谓信号量是一个与队列有关的整型变量，表示系统中某类资源的数量。当其值大于0时，表示系统中尚有可用资源；当其值为负时，其绝对值表示等待该资源的进程的数目。信号量的值仅能由P操作和V操作来改变，操作系统利用它的状态对进程和资源进行管理。2023/7/1532​计算机软件基础全文共70页，当前为第32页。V原语操作过程：

V操作记为V（S），其中S为一信号量，其执行顺序完成以下两个动作：（1）

S：=S+1，表示释放一个资源；（2）

若S0，表示系统中没有等待该资源的进程，现进程可继续执行。(3)若S0，表示系统中有等待该资源的进程，则唤醒S信号量队列中的第一个进程，使其插入到就绪队列，继续执行现进程。2023/7/1533​计算机软件基础全文共70页，当前为第33页。3、P-V操作的应用（1）实现进程同步（2）实现进程互斥（3）实现进程同步与互斥——生产者与消费者问题

信号量S：初值为1，表示没有进程进入临界区。信号量S0：初值为0，表示产品数目。信号量Sn：初值为n，表示缓冲区中空位置个数。3．2．6进程通信

(1)消息缓冲通信(2)信箱通信(3)基于共享数据结构或共享存储区通信进程的同步和互斥，生产者和消费者问题都是进程的通信方式，因通信交换信息少效率低称为低级通信方式。消息缓冲和信箱通信是两种高级通信方式，进程间可以传送大批数据信息，称成为高级通信。2023/7/1534​计算机软件基础全文共70页，当前为第34页。S=0把P-V操作用于进程同步•••进程AC:P(S)同步点同步条件•••进程BV(S)假定进程A前进到C点时，必须等到进程B执行完同步条件才能继续前进。为了实现进程A与进程B在C点同步，设置信号量S初始值为0。在进程A的C点处设置P操作，在进程B设置V操作。假定A先于B到达C点，它要在S上执行P操作，使S=-1<0，进程A被迫在S的队列等待，一直等到进程B执行了V操作之后，才能将其唤醒变为就绪。反之，假定在进程A到达同步点之前先对S做了V操作，使S=1，因此当进程A到达C点做P操作时，由于S减１为０，就不会受到阻碍而顺利地通过同步点。2023/7/1535​计算机软件基础全文共70页，当前为第35页。初值：S1=0,S2=0;查询进程S把查询结果写到缓冲区V(S1)P(S2)••••••打印进程PP(S1)把缓冲区内容打印输出V(S2)••••••查询进程S、打印输出进程P共同使用同一缓冲区。当进程S尚未完成查询没有将结果送入缓冲区之前，P进程只有等待，当查询结果写到缓冲区后进行V操作，表示已有可供打印的查询结果。打印进程在执行打印之前，执行P操作，则打印进程执行打印操作，S1表示缓冲区是否已有供打印的查询结果S2表示缓冲区中的查询结果是否已被打印进程取走。2023/7/1536​计算机软件基础全文共70页，当前为第36页。S=1进程A的临界区P(S)进程AV(S)进程B的临界区P(S)进程BV(S)任何要进入临界区的进程，都先要执行一个P操作；在完成对临界区的访问，即退出临界区后，都要执行一个V操作。由于信号量S初值为1，故在第一个进程A执行P操作后减为0，表示临界资源空闲，该进程进入临界区。若此时又有第二个进程B要进入临界区，也应先执行P操作，但由于S的值为负，意味着临界资源已被占用，因此第二个进程被阻塞。直到第一个进程退出，临界区执行V操作，释放该临界资源并恢复S的值为0，唤醒第二个进程，使之进入临界区，待它完成对临界资源的访问后退出临界区，又执行V操作，信号量S被恢复到初始值。2023/7/1537​计算机软件基础全文共70页，当前为第37页。123……………NP1P2P3PmC1C2C3Cn有界缓冲区……生产者进程P(Sn)P(S)缓冲区产品V(S0)V(S)消费者进程P(S0)P(S)取产品V(Sn)V(S)S=1;So=0;Sn=n;2023/7/1538​计算机软件基础全文共70页，当前为第38页。a发送区sendDReceive接收区1PA进程PB进程PCBPB进程

消息缓冲通信...Send(B,a)...A5Hello第一个消息<A5HelloN—ptrmutexssmhand—pointA5Hello...Receive(b)2023/7/1539​计算机软件基础全文共70页，当前为第39页。SendP(sml)申请格子把信件从信件发送区读到信箱格子中V(sm2)ReceiveP(sm2)控制是否有信件把第一个格子中的信件读到信件接收区V(sm1)申请格子由信号量sm1控制Sm2控制格子里是否有信件2023/7/1540​计算机软件基础全文共70页，当前为第40页。

３．２．７

死锁

１、什么是死锁现象：每个进程所要求的资源都已被另一个进程占用，出现没有一个进程能继续运行，这种情况称“死锁”。２、死锁产生的原因

（Ａ）资源不能共享（资源独占性）。（Ｂ）资源的不可剥夺性。（C）资源采用动态分配原则：允许一个进程不释放已占有的资源，就又去申请别的资源。（D）允许进程间非法交叉推进顺序的存在：导致循环等待资源，无法前进。

例如：进程A和B以下面的推进速度前进，导致死锁。1.A：申请打印机2.B：申请读卡机3.A：申请读卡机4.B：申请打印机2023/7/1541​计算机软件基础全文共70页，当前为第41页。打印机进程A进程B读卡机进程A申请到打印机进程A需要读卡机进程B申请到读卡机进程B需要打印机2023/7/1542​计算机软件基础全文共70页，当前为第42页。

3、死锁产生必须同时具有的四个必要条件：

（Ａ）资源独占性。（Ｂ）资源的不可剥夺性。（C）资源采用动态的部分分配原则（Ｄ）出现相关进程由于资源分配不当而出现循环等待。2023/7/1543​计算机软件基础全文共70页，当前为第43页。４、解决死锁的办法

（Ａ）死锁的预防破坏产生死锁的4个必要条件中的任何一个。·关于资源独占性：采用假脱机技术可以使非共享设备变为共享设备。·破坏“资源的不可剥夺性”（申请不到资源时，释放原先已占有的，进入等待，以后再一起申请）。·破坏对资源采用动态的部分分配原则（每个进程必须提出它所需要的全部资源，只有完全满足时，才能启动）。·破坏循环等待。

（B）死锁的避免躲避死锁的发生。

（C）死锁的检测与恢复允许死锁产生,当死锁发生时能检测出来，并且有能力处理，进行恢复。

2023/7/1544​计算机软件基础全文共70页，当前为第44页。采用虚拟技术，使非共享设备变成共享设备，以避免死锁用户1用户2用户3••••••输出输出输出打印打印机主机2023/7/1545​计算机软件基础全文共70页，当前为第45页。系统资源进行统一编号。进程申请使用资源时，必须严格按照编号的升序进行进程资源ABC1、卡片输入机（3台）√√√2、行式打印机（2台）√√*3、卡片输入机（1台）√*4、磁带机（1台）2023/7/1546​计算机软件基础全文共70页，当前为第46页。为了避免死锁的发生,系统对进程提出的每一个资源请求,先不是真正去分配,而是根据当时资源的使用情况,按一定的算法去进行模拟分配后的结果.只有当探测结果不会导致死锁,才真正接收进程提出的这一请求.目前常用的算法是“银行家算法”（1968年提出）。银行家算法的思想:(假定在同类资源的分配上实行这一算法）.。系统接到一个进程的资源请求后，就先假定承认这一申请，把资源分配给它。然后系统用剩余的资源和每一个进程还需要的资源数相比，看能否找到这样的进程，系统把资源分配给它后，就能满足它对资源的最大需求，从而保证其运行完毕。如果能就分配给它，系统在其运行完后回收其占用的全部资源，就会有更多的剩余资源数。再重复这一过程，直到找不出这样的进程为止。请看下面示例：2023/7/1547​计算机软件基础全文共70页，当前为第47页。进程已分配数还需要数A13B42C53系统剩余2进程已分配数还需要数A22B42C53系统剩余1例：假定某系统有12台磁带机，A最大需要量4B最大需要量6C最大需要量8银行家算法实例(a)(b)经过若干次申请、分配系统的状态进程A提出申请1台磁带机后，采用银行家算法系统假定分配后的状态2023/7/1548​计算机软件基础全文共70页，当前为第48页。资源号占有本次资源进程号a1b3c2d2e1进程号等待资源1c资源分配表进程等待表进程号等待资源1c2b3e(1)(2)(3)e132bc进程间对资源的循环等待2023/7/1549​计算机软件基础全文共70页，当前为第49页。出现进程循环链的现象进程1资源1资源5进程3资源3进程2资源2资源42023/7/1550​计算机软件基础全文共70页，当前为第50页。3．3作业管理与控制3．3．1用户与操作系统之间的接口1、程序一级的接口系统调用

系统调用即是用户在程序中调用操作系统提供的各种服务功能。

系统调用命令按其功能分为5类（1）进程管理和控制（2）外设管理和控制（3）磁盘管理和输入/输出（4）文件管理（5）存储申请和释放2023/7/1551​计算机软件基础全文共70页，当前为第51页。例如：UNIX操作系统向用户提供了40多条系统调用命令

.fork创建进程.wait等待进程信息.sleep让进程睡眠.read读文件.open打开文件2、作业控制一级的接口联机用户接口：交互式用户。脱机用户接口：批处理用户。（用作业控制语言提交用户的命令）2023/7/1552​计算机软件基础全文共70页，当前为第52页。3．3．2

作业状态及转换图作业的四种状态：提交、后备、执行、完成。

辅存内存提交后备执行完成设备管理作业管理去分配运行就绪阻塞时间片到事件发生进程调度等待事件提交状态：用户向计算机提交作业。后备状态：计算机通过设备管理程序，将用户提交的作业送入外部存储器，建立JCB，加入到后备队列中。执行状态：由作业调度程序将后备作业队列中若干作业选中，并分配一定的系统资源，建立相应的进程，进入执行状态。完成状态：从作业执行完毕或发生错误而终止，系统回收资源，到作业完全退出系统时所处的状态。2023/7/1553​计算机软件基础全文共70页，当前为第53页。3．3．3

作业调度

1、作业控制块和后备作业队列指向下一个JCB指针•••••••外设申请长度位置时间估计优先数现在状态作业名JCB1JCB2•••••••后备作业队列作业控制块JCB2023/7/1554​计算机软件基础全文共70页，当前为第54页。2、作业调度的主要功能

按某种调度算法，从JCB队列中选取作业进入内存。调用存储管理和设备管理程序，为选中的作业分配内存和外设。按选中的JCB信息建立运行控制系统。填写作业运行时需要的表格，建立运控程序。作业运行完毕或撤离时，做好一切善后工作。

3、作业调度算法

（１）先来先服务（２）最短作业优先算法（３）响应比最高者优先算法2023/7/1555​计算机软件基础全文共70页，当前为第55页。4.批处理作业调度的算法的评价在批处理中，用户关注的是作业提交到获得结果所需的时间。作业I的周转时间是：Ti=tc-ts(ts是提交时间，tc是完成时间）。平均周转时间：衡量对同一作业施行不同作业调度算法时呈现的调度性能。3.3.4作业控制脱机作业控制方式联机作业控制方式平均带权周转时间：衡量对同一作业施行同一作业调度算法时呈现的调度性能。Wi=Ti/trTi:作业i的周转时间tr:所需运行时间2023/7/1556​计算机软件基础全文共70页，当前为第56页。3.4设备管理1.设备管理的基本功能：

（1）设备分配程序进行分配设备（2）设备处理程序实现I/O操作（3）其他功能

2.

设备管理中的若干技术

（1）通道与中断技术

输入输出I/O的实现·循环测试I/O方式·程序I/O中断方式·通道I/O方式2023/7/1557​计算机软件基础全文共70页，当前为第57页。inoutem121611782543910（2）缓冲技术通道建立解决了CPU、通道与I/O之间并行操作的可能性，由于通道数少于设备数而产生瓶径，使并行程序受到限制。缓冲技术是在内存中开辟一个具有n个单元的区域作为缓冲区，缓冲区的大小可以按实际应用需要确定，结构形式可以有多种形式。缓冲技术的引入可以减少占用通道的时间，缓解瓶径现象。·循环队列形式·单缓冲区形式和多缓冲区形式·缓冲池结构2023/7/1558​计算机软件基础全文共70页，当前为第58页。

3.

5存储管理

３.５.1

基本概念

1、地址空间和物理空间2、重定位（１）静态重定位（２）动态重定位

3、虚拟存储管理单一连续区域分区式分配分页式分配分段式分配段页式分配固定式分区分配可变式分区分配OS用户作业未用部分0128k3.5.2存储管理方式若CPU的地址线为20位则程序可寻址范围为

2023/7/1559​计算机软件基础全文共70页，当前为第59页。符号指令数据说明I/O说明目标程序地址空间0x主存（存储空间）0640k(c)(b)源程序(a)LOADA5004250100500600LOADA5004251000110015001600～～～～～～～～主存长度为600的地址空间把目标程序装入主存中形成的物理空间名空间物理空间2023/7/1560​计算机软件基础全文共70页，当前为第60页。动态重定位的原因OS作业A作业B作业C作业A作业B作业COS作业在内存中移动以产生较大的空白区静态重定位后，移动作业必须再定位才能反映程序的真实位置LOADA5004252000210025002600～～～～～～～～LOADA5004251000110015001600～～～～～～～～2023/7/1561​计算机软件基础全文共70页，当前为第61页。LOADA200data050200500地址空间1000重定位寄存器+200LOADA200data1000105012001500动态重定位示意图物理地址空间2023/7/1562​计算机软件基础全文共70页，当前为第62页。区号大小始址状态18k20k已使用232k28k已使用364k60k