操作系统-处理器管理

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知识点1:进程及其实现

一. 进程

1.进程是程序对某个数据集的一次执行过程,具有动态性生命周期

2.线程是一种特殊的进程

3.进程包含程序段数据段PCB

4.进程是操作系统分配资源的基本单位

5.进程创建后随即进入等待队列

6.并发进程:同时进行的进程(这里的同时指的是宏观上的同时,实际为多进程在同一时间段执行)

7.进程三种状态之间的关系(三态模型)

( !图中进程可以自身决定的只有IO请求)

8.关于进程的切换:指CPU在不同进程之间的切换(执行->就绪,状态的转换必然伴随着CPU的切换即进程的切换)

9.关于父子进程:父进程与子进程可以并发执行 

知识点二:线程及其实现

1.引入线程的目的:主要目的在于提高CPU的利用率;可以使操作系统具有更好的并发性。

2.关于“基本单元”的概念:无论何时,进程都是资源分配的基本单位引入线程的概念后线程CPU分配调度的基本单位。

3.线程包含:<1> CPU执行现场、<2> 运行栈

4.线程的分类:<1> 用户级线程、<2> 内核级线程

5.多线程模型

6.线程的空间地址:线程没有独立的空间,其共享所在进程的空间地址。

7.一个进程可能包含多个线程,同一进程中的多个线程可以并发执行,但每次调度一个进程时,其中一个线程只能执行一次。

(例题:A进程设置100个用户线程,调度以进程为单位,采用时间片轮转调度算法,A进程执行100次,每个用户线程最多执行 100 次)

知识点三:处理器调度

1.调度层次:<1> 高级调度作业调度)、<2> 中级调度(将data在内存与外部设备之间相互传送)、<3> 低级调度进程调度

2.作业与进程的关系:进程是对某个数据集的执行过程,是资源分配的基本单位;作业是用户需要计算机完成的某项任务,是要求计算机所作工作的集合。

3.作业的4个作业步:编译->连接->装入->运行

4.常用作计算的几个计算量:

系统吞吐量:单位时间CPU完成作业的数量

周转时间=作业i的完成时间-作业i的提交时间

带权周转时间=作业i的周转时间/作业i的运行时间

平均等待时间:(视具体作业调度算法而定)

响应比=作业响应时间/估计运行时间

作业响应时间=作业等待时间+估计运行时间

5.作业是用户提交的,进程是由系统自动生成的;前者以用户任务为单位,后者是操作系统控制的单位。

6.分时操作系统常采用时间片轮转的策略

7.当一个进程运行时,系统可以基于某种原则强行将其撤下,把处理器分配给其他进程,这种调度方式是剥夺方式(又叫抢占调度方式

8.几种典型调度算法的应用场景:


<1>短作业优先算法与作业的运行事件有关

<2>分时操作系统中常采用时间片轮转算法

<3>在进程调度算法中,先来先服务算法对短进程不利

<4>所有作业同时到达时,平均周转时间最小的作业是短进程优先算法

有关计算问题,会陆续补充,未完待续...

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