cpu如何实现并发?
1.1.2程序的并发执行
程序的并发执行:是指一个程序的执行还没有结束,另一个程序就已经开始了。
宏观上:在这段时间内,“同时”完成几个程序;
微观上:任何时刻就只有一个程序在运行。
并发性的两层含义:(1)内部顺序性,对于一个程序而言,他的所有指令都是按序执行的;
(2)外部并发性对于多个程序而言,他们是交叉运行的
1.1.3多道程序设计
单道程序设计:主存中每次只存在一个程序,该程序运行时独占整个计算机系统资源
多道程序设计:让多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并发执行
优点:充分发挥了计算机硬件的并发性,消除了处理器和外围设备相互等待的现象,大大提高了系统的效率。
1.1.4并发程序执行的条件
Bernstein条件:并发程序如果无关,则这些进程可以并发执行。
i个程序++(1)读变量++R(Pi)
(2)写变量++W(Pi)
如果(R(P1)并W(P2))
交(R(P2)并W(P1))
交(W(P1)并W(P2))= 空集
单核cpu如何实现并发,先要搞明白一个程序是怎么执行的。
一个程序说白了就是一系列指令按某种顺序在cpu上取数据进行运算。一个程序正在运行的指令存储在指令寄存器中,当前运算用了哪些数据都存储在其他几个寄存器中。当单核上实现程序A切换到其他程序的过程,只需要把切换前A在各个寄存器中的值存下来,等轮到程序A再次运行时,只需要把存储的这些值拷贝回各个寄存器就可以继续接着上次程序A运行的状态继续运行。
单连续存储的概念?
答:单一连续存储管理(单道程序系统)
操作系统占用一部分内存空间,剩下作为一个连续区分配给一个作业使用。
这种存储管理方式适合于单用户,单任务的操作系统
(无地址转换)
存储保护机制
判断物理地址≥≥界限地址 且 物理地址≤≤内存最大地址 ,则可执行
静态重定位装入方式,由装入程序检查其物理地址是否超过界限地址,是则可以装入
缺点
CPU利用率比较低
内存得不到充分利用
外围设备利用率不高
在这种管理方式中,内存被分为两个区域:系统区和用户区。应用程序装入到用户区,可使用用户区全部空间。其特点是,最简单,适用于单用户、单任务的操作系统。CP/M和 DOS 2.0以下就是采用此种方式。
这种方式的最大优点就是易于管理。但也存在着一些问题和不足之处,例如对要求内存空间少的程序,造成内存浪费;程序全部装入,使得很少使用的程序部分也占用—定数量的内存。
典型的分时系统是?
分时操作系统 (time-sharing system),“分时”的含义:分时是指多个用户分享使用同一台计算机。
多个程序分时共享硬件和软件资源。分时操作系统是指在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过主机的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
分时操作系统是一个多用户交互式操作系统。分时操作系统,主要分为三类:单道分时操作系统,多道分时操作系统,具有前台和后台的分时操作系统。
分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段,称为时间片。操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务。
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