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操作系统名词概念解释

简单解释一些容易混淆的学术性名词。

系统吞吐量

  • 指系统在单位时间内所完成的总工作量

作业的周转时间

  • 指从作业进入系统开始,直至其完成并退出系统为止所经历的时间

批处理

  • 批处理(batch processing )就是将作业按照它们的性质分组(或分批),然后再成组(或成批)地提交给计算机系统,由计算机自动完成后再输出结果,从而减少作业建立和结束过程中的时间浪费。

批处理系统

  • 单道批处理系统
    内存中永远仅有一道作业的批处理操作系统称为单道批处理系统
  • 多道批处理系统
    内存中可同时存在若干道作业的批处理操作系统称为多道批处理系统
    用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,称为”后备队列”,然后作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使他们共享CPU和系统中的各种资源。

分时系统

  • 利用分时技术的一种联机的多用户交互式操作系统,每个用户可以通过自己的终端向系统发出各种操作控制命令,完成作业的运行。分时是指把处理机的运行时间分成很短的时间片,按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。

实时系统

  • 系统特征是将时间作为关键参数。
    能够在”指定”或者”确定”的时间内完成系统功能以及对外部或内部事件在同步或异步时间内做出响应的系统,实时意思就是对响应时间有严格要求,要以足够快的速度进行处理.分为硬实时和软实时两种。

  • 硬实时:某个动作必须绝对地在规定的时刻(或规定的时间范围)发生。

  • 软实时:虽然也联系着一个截止时间,但是超过了也可以接受,并且不会引起任何永久性的损害。

处理机与处理器

  • 处理机:计算机系统中存储程序和数据,并按照程序规定的步骤执行指令的部件。程序是描述处理机完成某项任务的指令序列。指令则是处理机能直接解释、执行的信息单位。处理机包括中央处理器,主存储器,I/O接口。

  • 处理器:即中央处理器(CPU),其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

并行和并发

  • 并行指两个或多个事件在同一时刻发生
  • 并发指两个或多个事件在同一时间间隔内发生

地址空间

  • 是指从某个最小值的存储位置(通常是零)到某个最大值存储位置的列表。
  • 地址空间里存放可执行程序、程序的数据、程序的堆栈。

从概率的角度来看CPU的利用率

假设一个进程等待I/O操作的时间与其停留在内存中时间的比为P。当内存中同时有n个进程时,则所有n个进程都在等待I/O(此时CPU空转)的概率是p^n。CPU的利用率为:

CPU利用率 = 1 - p^n