操作系统概念复习:调度策略与缓冲技术解析
"操作系统 答案" 在操作系统中,页缓冲是一种重要的内存管理技术,它通过缓存最近访问过的页面来提高系统效率。页缓冲能够减少磁盘读写的次数,因为被替换出驻留集的页如果在短时间内又被访问,仍能在主存中找到,避免了再次从磁盘读取。此外,页缓冲还能通过批量写回被修改的页面,进一步减少I/O操作,从而降低磁盘访问时间。 固定分配策略与全局替换策略的组合在实际中不可行,因为固定分配策略要求进程的帧数是固定的,一旦有新页进入,必须替换现有页,这属于局部替换。而全局替换策略则允许从整个系统范围内的进程选择替换页,这两者无法同时实施。 驻留集和工作集是两个不同的概念。驻留集指的是当前存在于主存中的进程页,而工作集则更侧重于进程最近活跃的页,即近期内被频繁使用的页。工作集的大小通常小于或等于驻留集,它反映了进程实际的工作需求。 请求式清除和预约式清除是页替换策略的两种形式。请求式清除是在页面需要被替换时才将其写回磁盘,而预约式清除则在页面尚未需要替换时,预先成批地将修改过的页面写回,以减少未来的I/O延迟。 处理器调度是操作系统中的关键功能,分为长程、中程和短程调度。长程调度决定了哪些进程进入就绪队列;中程调度控制主存中进程的数量;短程调度则决定哪个进程获得CPU执行权。在交互式操作系统中,反应时间是衡量性能的重要指标,因为它直接影响用户的体验。 周转时间和响应时间是衡量进程性能的两个不同指标。周转时间是从进程开始到结束的总时间,包括等待时间和服务时间;响应时间则是用户请求到开始接收响应之间的时间,对于交互式进程尤其重要。 在调度策略中,优先级值的含义可能因系统而异,但在某些系统如UNIX中,大的优先级值表示较低的优先级,而在Windows等系统中则相反。抢占式调度允许操作系统中断当前进程,转而执行优先级更高的进程,而非抢占式调度则不允许这种情况发生。 FCFS(先来先服务)调度是最简单的调度策略,按照进程到达就绪队列的先后顺序分配CPU。轮转调度则引入了时间片概念,每隔一定时间间隔,将CPU分配给等待时间最长的进程。最短进程优先(SPN)调度是非抢占式的,选择预计运行时间最短的进程执行,而最短剩余时间(SRT)调度是SPN的抢占式版本,总是优先选择剩余时间最短的进程。 这些概念和技术是操作系统设计和实现的核心,理解它们对于优化系统性能和提高用户体验至关重要。在实际的项目开发,如Spring Boot、Mybatis和Vue.js的集成应用中,虽然这些底层的调度和内存管理细节通常由框架自动处理,但了解这些基础知识有助于开发者更好地理解和解决可能出现的性能问题。
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