本部分介绍了操作系统如何通过虚拟化技术,将有限的物理 CPU 资源转化为看似无限的虚拟 CPU,从而支持多任务并发运行。

  1. 机制与策略的分离

    操作系统将“如何实现切换”(机制,如上下文切换)与“决定切换给谁”(策略,如调度算法)分开,这使得系统设计更加模块化和灵活。

  2. 受限直接执行 (LDE)

    为了性能,程序直接在 CPU 上运行;为了安全,操作系统通过硬件支持(内核模式/用户模式、陷入、时钟中断)来限制程序的行为并重获控制权。

  3. 调度的权衡

    没有完美的调度算法。SJF 优化周转时间,RR 优化响应时间,而 MLFQ 尝试在没有先验知识的情况下通过反馈机制平衡两者。