使用，操作系统的决定也影响着CPU的使用效率问题
多道程序运行机理
? 设内存中存放有三道程序 A，B，C，它们按 A，B，C的优先次 序执行。它们的计算和 I/O 操作时间如下表所示。假设三道程 序使用相同设备进行 I/O操作，即程序以串行方式使用设备， 试画出单道和多道程序执行的时间关系图（操作系统调度程序 的调度时间忽略不计）。这两种情况下，完成这三道程序各花 多少时间？ CPU和设备利用率分别为多少？
操作系统 运行原理
2016.3.8
目 录 / Contents
01 特征 02 运行原理 03 运行时间和效率
并发
并行
? 相当于 一个工厂的工作，从宏 观上看是批量操作，但是从微 观上来看，产品是一个个生产 出来的
? 很多工人同时操作一个部件
异步
同步
? 同步就是你叫我去吃饭，我听到了就和你去吃饭；如果没有 听到，你就不停的叫，直到我告诉你听到了，才一起去吃饭。
? 异步就是你叫我，然后自己去吃饭，我得到消息后可能立即 走，也可能等到下班才去吃饭。
? 所以，要我请你吃饭就用同步的方法，要请我吃饭就用异 步的方法，这样你可以省钱。? 源自同时共享互斥共享
? 多人同时共享资源
? 资源共享，共享者竞 争，不同时
管态
?当CPU 处理系统程序的时候， CPU 会转为管态，CPU在管态下可以执行 指令系统的全集。（包括特权指令与 非特权指令）
目态
?CPU的状态属于程序状态字 PSW的一位， 系统模式(0)，用户模式(1)。CPU交替执 行操作系统程序和用户程序。
?计算机在处于目态的情况下只能执行硬 件机器指令的一个子集，即非特权子集
运行原理
? 操作系统是程序切换的操控者，当一个程序结束时，操作
系统获得CPU的使用权，这时它可以决定将 CPU分给谁
操作30
60
20
I/O
40
30
40
计算
10
10
20
?单道运行：（ 30+40+10）+（60+30+10） +（20+40+20)=260
多道运行 ?共用时190ms
?CPU利用率 ?单道：150/260=57.7% ?多道：170/190=89.5% ?I/O设备利用率： ?单道：110/260=42.3% ?多道：110/190=57.9%