为了支持多任务处理, *** 作系统的处理器调度程序使用( )技术把CPU分配给各个任务,使

为了支持多任务处理， *** 作系统的处理器调度程序使用并发技术把CPU分配给各个任务，使多个任务宏观上可 以“同时”执行。

对于多道程序来说，最大的问题是程序之间不区分轻重缓急，对于交互式程序来说，对于 CPU 计算时间的需求并不多，但是对于响应速度却有比较高的要求。

而对于计算类程序来说则正好相反，对于响应速度要求低，但是需要长时间的 CPU 计算。想象一下我们同时在用浏览器上网和听音乐，我们希望浏览器能够快速响应，同时也希望音乐不停掉。这时候多道程序就没法达到我们的要求了。

于是人们改进了多道程序，使得每个程序运行一段时间之后，都主动让出 CPU 资源，这样每个程序在一段时间内都有机会运行一小段时间。这样像浏览器这样的交互式程序就能够快速地被处理，同时计算类程序也不会受到很大影响。

扩展资料：

CPU 资源十分昂贵，如果让 CPU 只能运行一个程序，那么当 CPU 空闲下来（例如等待 I/O 时），CPU 就空闲下来了。为了让 CPU 得到更好的利用，人们编写了一个监控程序，如果发现某个程序暂时无须使用 CPU 时，监控程序就把另外的正在等待 CPU 资源的程序启动起来，以充分利用 CPU 资源。

并行处理（Parallel Processing）是计算机系统中能同时执行两个或更多个处理机的一种计算方法。处理机可同时工作于同一程序的不同方面。并行处理的主要目的是节省大型和复杂问题的解决时间。为使用并行处理，首先需要对程序进行并行化处理，也就是说将工作各部分分配到不同处理机中。而主要问题是并行是一个相互依靠性问题，而不能自动实现。此外，并行也不能保证加速。但是一个在 n 个处理机上执行的程序速度可能会是在单一处理机上执行的速度的 n 倍。

一、单一连续分配

最简单的一种存储管理方式，只能用于单用户、单任务的 *** 作系统中。

优点：易于管理。

缺点：对要求内存空间少的程序，造成内存浪费；程序全部装入，很少使用的程序部分也占用内存。

二、固定分区分配

把内存分为一些大小相等或不等的分区(partition)，每个应用进程占用一个分区。 *** 作系统占用其中一个分区。支持多个程序并发执行，适用于多道程序系统和分时系统。最早的多道程序存储管理方式。

缺点：内碎片（一个分区内的剩余空间）造成浪费；划分为几个分区，便只允许几道作业并发，分区总数固定，限制并发执行的程序数目。

三、动态分区分配

1、分区的大小不固定：在装入程序时根据进程实际需要，动态分配内存空间，即——需要多少划分多少。

2、空闲分区表项：从1项到n项：内存会从初始的一个大分区不断被划分、回收从而形成内存中的多个分区。

3、优点：并发进程数没有固定数的限制，不产生内碎片。缺点：有外碎片（分区间无法利用的空间）

4、分区分配算法

①首次适应算法FF(first-fit)

空闲分区排序：以地址递增的次序链接。

检索：分配内存时，从链首开始顺序查找直至找到一个大小能满足要求的空闲分区；

分配：从该分区中划出一块作业要求大小的内存空间分配给请求者，余下的空闲分区大小改变仍留在空闲链中。

若从头到尾检索不到满足要求的分区则分配失败

优点：优先利用内存低址部分，保留了高地址部分的大空闲区；

缺点：但低址部分不断划分，会产生较多小碎片；而且每次查找从低址部分开始，会逐渐增加查找开销。

②循环首次适应算法

空闲分区排序：按地址

检索：从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直到找到一个能满足要求的空闲分区。为实现算法，需要设置一个起始查寻指针并采用循环查找方式

分配：分出需要的大小

优点：空闲分区分布均匀，减少查找开销

缺点：缺乏大的空闲分区

③最佳适应算法

总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业，避免“大材小用”。

空闲分区排序：所有空闲分区按容量从小到大排序成空闲分区表或链。

检索：从表或链的头开始，找到的第一个满足的就分配

分配：分出需要的大小

缺点：每次找到最合适大小的分区割下的空闲区也总是最小，会产生许多难以利用的小空闲区（外碎片）

④最差适应算法/最坏匹配法

基本不留下小空闲分区，但会出现缺乏较大的空闲分区的情况。

⑤快速适应算法

根据进程常用空间大小进行划分，相同大小的串成一个链，需管理多个各种不同大小的分区的链表。进程需要时，从最接近大小需求的链中摘一个分区。

能快速找到合适分区，但链表信息会很多；实际上是空间换时间。

5、回收分区

(1)回收区（首址a）与一个分区f1末尾（首址b+大小）邻接：将回收区与f1合并，修改f1的表项的分区大小

(2)回收区（首址a+大小）与一个分区f2的首址b邻接：将回收区与f2合并，修改f2的表项的首址、分区大小

(3) （1）（2）两种情况都有，则将回收区与前后两个分区F1、F2邻接：将三个分区合并，使用F1的表项和F1的首址，取消F2的表项，大小为三者之和

(4) 回收区没有邻接的分区：为回收区单独建立新表项，填写回收区的首址与大小，根据其首址插到空闲链中的适当位置

四、动态重定位分区分配——有紧凑功能的动态分区分配

动态重定位分区分配算法与动态分区分配算法基本相同，差别在于增加了紧凑的功能。

伙伴系统

分区大小有规定，且分区动态变化

1、无论已分配还是空闲分区，大小都为2的k此幂。若整个可分配空间大小为2m，则1≤k≤m

2、随着系统运行，内存被不断划分，形成若干不连续的空闲分区。对每一类具有相同大小的空闲分区设置一双向链表，即会有k个链表，链表中的分区大小都是2m。

3、进程申请n个大小的空间时，计算n= 2i。则找i对应的链表。若i大小的链表没有，则找i+1的链表。找到的分区对半划分后，一半用于分配，一半链接到较小一级的链表里去。

4、一次分配和回收都可能对应多次的划分和合并。

五、内存空间管理之对换

当内存空间还是满足不了需求时，把内存中暂时不能运行、或暂时不用的程序和数据调到外存上，以腾出足够的内存；把已具备运行条件的进程和进程所需要的程序和数据，调入内存。

整体对换(或进程对换)：以整个进程为单位（连续分配）

页面对换或分段对换：以页或段为单位（离散分配）

1．处理器管理

处理器是完成运算和控制的设备。在多道程序运行时，每个程序都需要一个处理器，而一般计算机中只有一个处理器。 *** 作系统的一个功能就是安排好处理器的使用权，也就是说，在每个时刻处理器分配给哪个程序使用是 *** 作系统决定的。

2．存储管理

计算机的内存中有成千上万个存储单元，都存放着程序和数据。何处存放哪个程序，何处存放哪个数据．都是由 *** 作系统来统一安排与管理的o这是 *** 作系统的存储功能o

3．设备管理

计算机系统中配有各种各样的外部设备。 *** 作系统的设备管理功能采用统一管理模式，自动处理内存和设备间的数据传递，从而减轻用户为这些设备设计输入输出程序的负担。

4．作业管理

作业是指独立的、要求计算机完成的一个任务。 *** 作系统的作业管理功能包括两点尸是在多道程序运行IC现货商时，使得备用户合理地共享计算机系统资源22是提供给 *** 作人员一套控制命令用来控制程序的运行o

5．文件管理

计算机系统中的程序或数据都要存放在相应存储介质上。为了便于管理， *** 作系统招相关的信息集中在一起，称为文件。 *** 作系统的文件管理功能就是负责这些文件的存储、检索、更新、保护和共享。

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