作业调度和缺页中断

作业调度和缺页中断是操作系统课程中两个重点的考查内容，今天看到看到几道操作系统的题目，在这里回顾和复习一下对应的一些知识。

首先，简单理解一些课程中的专业词汇：

缺页中断：缺页中断就是要访问的页不在主存，需要操作系统将其调入主存后再进行访问。在这个时候，被内存映射的文件实际上成了一个分页交换文件。

肯定有些吃瓜同学会问，页是个什么东西？为了方便理解，你可以把它看成是书本的页，本书可以看做是物理存储器，而书中所有的文字可以看做的存储的单元块，页就是方便管理这些单元块的。

对存储器进行分页管理，可以更好的利用磁盘中的碎片，提高磁盘的利用率，因为分页的地址在逻辑上是连续的，而在物理上是非连续的。

作业调度：作业是计算机用户交给操作系统的执行单位，作业调度是操作系统对计算机资源的合理分配方式，常见的有五种调度方式：

(1) FCFS：先到先服务，即按照到达顺序先来先服务的方法，此方法是非抢占式的。

(2) SJF：短作业优先调度，即按照执行时间短的优先，当到达时间不同时，将新来的执行时间和之前的剩余时间对比，短的优先（就可能存在抢占了）。

(3) 非抢占优先级：突出优先级，优先级大的优先，执行时间少的优先。

(4) RR：固定时间片，非抢占轮转调度，固定一个程序一次只能运行一个时间片，再按到达时间，先来先执行。

(5) 抢占轮转调度：同时考虑优先级、时间片、到达先后。

另外还有两个需要了解的概念：

(1) 周转时间：从任务到达时间到任务执行完毕所用的时间。

(2) 等待时间：任务到达后等待的所有时间相加。

(3) 带权周转时间：周转时间与运行时间的比值，即单位运行时间下的周转时间值。

下面是举栗子时间

例一

按照题目的问答我们纵向来解答，即按照不同的周转算法来回答不同的问题：

(1) 按照上面先来先服务的概念，执行顺序是: 1(0-10), 2(10-11), 3(11-13), 4(13-14)

(2) 按照上面RR固定时间片的概念，执行顺序是: 1(0-1), 2(1-2), 3(2-3), 4(3-4), 1(4-5), 3(5-6), 1(6-14)

(3) 按照上面非抢占式优先级算法的概念，执行顺序是: 1(0-10), 4(10-11), 3(11-13), 2(13-14)

例二

(1) 按照上面先来先服务的概念，执行顺序和周转时间如下图

(2) 按照上面短作业优先作业的概念，执行顺序和周转时间如下图

例三

对于如下的页面访问序列：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5；当内存块数为3时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（所有内存开始时都是空的，凡是第一次用到的页面都产生一次缺页中断）

(1) FIFO先进先出

(2) LRU最近最久未使用