老夫生于上世紀五十年代，作為八零后的大叔，九零后的老伯，同時也是你們動輒就要重裝的操作系統，我的學名是“計算機管理控制程序”，英譯“operating system”，小老弟們常喊我“OS”。雖說是老弟，目的卻都不怎么單純，大部分人只想玩我，剩下一小撮人卻鐘愛探索我的身體，他們沉迷于當下，但真正愿意了解我過去的所剩無幾。今兒個趁機會給你們介紹一下我的過去。

 

在我幼年時期，雖然跟我打交道的絕大部分都是精英程序員，但做的事還是很基礎的，想執行一段程序必須先把代碼寫到卡片上，塞到我身體里，打開開關，等我對數據進行計算，計算完畢后再把卡片卸下來，這才把控制權交給下一個人，這就叫做“人工操作方式”。但是很明顯，我的處理能力是有目共睹的，本來幾秒鐘就能處理完的作業，偏偏人工操作就等了幾分鐘，不僅我心急，后面排隊的人也很容易跟他干架，可如果把浪費的時間用來處理其它作業，效率一定會蹭蹭的往上漲。

 

為了解決等待人工操作的問題，絕頂聰明的我想到了一個好方法，首先準備一個磁帶作為存儲設備，程序員將作業聚在一起塞給我，然后我成批的將作業讀入磁帶，這時候程序員們就可以走開做別的事了。showtime！接下來只需依次將作業裝入內存，計算數據并輸出結果即可。因我引以為傲的處理能力自然而然的就省下了等待人工操作的時間。

 

雖然有了批量處理的能力，但還是有很大的缺陷，因為我一次只能執行一個作業，所以作業執行時是獨占我所有資源的。這意味著當我進行I/O時，我的CPU是無事可做的，非常浪費資源，如果讓空閑的CPU去處理其它作業，理論上就能做到同時處理兩個作業了。

 

說干就干，接下來我進行了一些改造，目的就是“誰閑給誰活干”——當一個作業在使用CPU時，另一個作業可以進行I/O，反之亦然。這樣不僅實現了多個作業的同時處理，還提高了老夫的資源利用率和吞吐能力。與此同時，我不再嚴格按照順序裝載作業，而是由我的作業調度程序負責分配作業的裝載，并由進程調度程序分配CPU，這樣權責分明，更有利于日后調度策略的優化和調整。

 

現在的作業已經不同以往，不再獨占全機，但它們卻面臨著共享CPU、內存、設備等問題。有共享就會有資源歸屬權的沖突，既然可預見到沖突就得提前預防，怎么預防呢？這就需要有專門的模塊來管理規避由共享產生的沖突問題，比如CPU管理、內存管理、設備管理等，這些模塊是我的靈魂，也是以后主要圍繞的發展方向。

 

雖然比起單道時期的我性能得到極大提升，但人嘛畢竟是不知足的，機器也一樣。我的平均周轉時間還有很大的改善空間，周轉時間呢，是指從作業提交給系統到執行完畢所花費的時間，而平均周轉時間是指“所有作業的時間總和與作業總數的比值”，平均周轉時間越小意味著性能越高。減少該時間最有效的方式就是調整調度策略，讓所有作業盡可能快的執行完畢，調度策略相對復雜，以后的章節再給大家講解。除平均周轉時間外，與用戶交互能力的提升也是我的重中之重，現在的我只能同時與一個程序員進行交流，但這是遠遠不夠的，要和人類長期打交道，他們的滿意度才是我邁向成功的最高準則。

 

為解決人類強烈的交互欲望，努力修煉的我終于練就了一套絕世武功——時間片輪轉法。這是一套極強的掌法，用戶可以通過若干個終端連接到我這里，我按一定時間間隔輪流的為各個終端服務，由于我極快的處理速度，用戶完全無法感知我做了什么手腳，以至于他們認為我只為他們本人服務，而現在每天打游戲的你仍然在走著我的套路/滑稽，正所謂“天下武功唯快不破”，而這種戲弄你們的感覺讓我奇爽無比。

 

如果說分時的我一定要有缺陷的話，那么在某些場景下公平的分時就是我的缺陷。剛才講到分時是用時間片輪轉法輪流的為每個用戶服務，雖能誆得了小白，但在高精尖領域不太適用，比如航空航天、海底探測，絲毫的處理延遲可能會導致無法挽回的后果，想要解決延遲，時間片就不能過于均衡，優先級高的要先執行，但總執行優先級高的又會導致低權重的一直得不到執行，或是兩個同樣高優先級的作業因互搶資源發生死鎖，聽起來很復雜吧，但這就是調度策略的藝術之處。不過我一時半會也解釋不清楚，要不就先到這里吧，我要關機了，以下是我為你們整理的思維導圖，拜拜。