操作系统导论读书笔记
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虚拟化
抽象:进程
本章讨论操作系统提供的基本的抽象—— 进程。进程的非正式定义非常简单:进程就是运行中的程序。程序本身是没有生命周期的,它只是存在磁盘上面的一些指令(也可能是一些静态数据)。是操作系统让这些字节运行起来,让程序发挥作用。
虽然只有少量的物理CPU可用,但是操作系统如何提供几乎有无数个CPU可用的假象?操作系统通过虚拟化(virtualizing)CPU来提供这种假象。通过让一个进程只运行一个时间片,然后切换到其他进程,操作系统提供了存在多个虚拟CPU的假象。这就是时分共享(time sharing)CPU技术,允许用户如愿运行多个并发进程。潜在的开销就是性能损失,因为如果CPU必须共享,每个进程的运行就会慢一点。
要实现CPU的虚拟化,要实现得好,操作系统就需要一些低级机制以及一些高级智能。我们将低级机制称为机制(mechanism)。机制是一些低级方法或协议,实现了所需的功能。例如,我们稍后将学习如何实现 上下文切换(context switch) ,它让操作系统能够停止运行一个程序,并开始在给定的CPU上运行另一个程序。所有现代操作系统都采用了这种分时机制。
在这些机制之上,操作系统中有一些智能以策略(policy)的形式存在。策略是在操作系统内做出某种决定的算法。例如,给定一组可能的程序要在CPU上运行,操作系统应该运行哪个程序?操作系统中的调度策略(scheduling policy)会做出这样的决定,可能利用历史信息(例如,哪个程序在最后一分钟运行得更多?)、工作负载知识(例如,运行什么类型的程序?)以及性能指标 (例如,系统是否针对交互式性能或吞吐量进行优化?)来做出决定。
抽象:进程概念
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