操作系统的核心工作之调度与资源管理

操作系统的核心工作

操作系统作为计算机系统的核心管理程序，肩负着管理计算机硬件资源和软件资源的任务。它的主要功能是管理和协调计算机中的各种资源，以使计算机系统能够高效、稳定地运行。操作系统的核心工作主要包括：

• 调度 ：调度是指根据一定的算法，将处理机时间和内存空间合理分配给各种进程，以提高计算机系统的整体效率和吞吐量。
• 资源管理 ：资源管理是指操作系统对计算机系统中的各种资源，如处理器、内存、外设等进行管理和分配，以满足各种进程的运行需求。

调度算法

调度算法是操作系统中最重要的算法之一，它决定了进程如何分配处理机时间和内存空间。常见的调度算法包括：

• 先来先服务(FCFS) ：先来先服务算法是一种最简单的调度算法，它按照进程到达就绪队列的顺序进行调度。
• 短作业优先(SJF) ：短作业优先算法是一种非抢占式调度算法，它优先调度运行时间最短的进程。
• 高响应比优先(HRRN) ：高响应比优先算法是一种非抢占式调度算法，它根据进程的响应比来进行调度。
• 时间片轮转(RR) ：时间片轮转算法是一种抢占式调度算法，它将处理机时间划分为固定大小的时间片，并按照时间片的顺序轮流调度各个进程。

进程管理

进程是计算机系统中正在运行的一个程序的实例。进程管理是指操作系统对进程的创建、调度、执行、通信和同步等操作进行管理。进程管理的主要功能包括：

• 进程创建 ：进程创建是指操作系统创建一个新的进程，并为其分配必要的资源。
• 进程调度 ：进程调度是指操作系统根据一定的调度算法，将处理机时间和内存空间分配给各个进程。
• 进程执行 ：进程执行是指操作系统为进程分配处理机时间，并让进程运行。
• 进程通信 ：进程通信是指操作系统提供进程之间进行信息交换的手段。
• 进程同步 ：进程同步是指操作系统提供进程之间进行同步和协调的手段。

内存管理

内存管理是指操作系统对计算机系统中的内存资源进行管理和分配。内存管理的主要功能包括：

• 内存分配 ：内存分配是指操作系统将内存空间分配给进程。
• 内存回收 ：内存回收是指操作系统将进程释放的内存空间回收回来。
• 内存保护 ：内存保护是指操作系统防止进程非法访问其他进程的内存空间。
• 虚拟内存 ：虚拟内存是指操作系统为进程提供一种比实际内存更大的虚拟内存空间。

外存管理

外存管理是指操作系统对计算机系统中的外存资源进行管理和分配。外存管理的主要功能包括：

• 外存分配 ：外存分配是指操作系统将外存空间分配给文件。
• 外存回收 ：外存回收是指操作系统将文件释放的外存空间回收回来。
• 外存保护 ：外存保护是指操作系统防止文件非法访问其他文件的存储空间。

设备管理

设备管理是指操作系统对计算机系统中的各种设备进行管理和控制。设备管理的主要功能包括：

• 设备分配 ：设备分配是指操作系统将设备分配给进程。
• 设备回收 ：设备回收是指操作系统将进程释放的设备回收回来。
• 设备保护 ：设备保护是指操作系统防止进程非法访问其他进程的设备。

文件管理

文件管理是指操作系统对计算机系统中的文件进行管理和控制。文件管理的主要功能包括：

• 文件创建 ：文件创建是指操作系统创建一个新的文件。
• 文件读写 ：文件读写是指操作系统允许进程对文件进行读写操作。
• 文件删除 ：文件删除是指操作系统删除一个文件。
• 文件保护 ：文件保护是指操作系统防止进程非法访问其他进程的文件。