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进程的调度与管理
- 进程控制块队列（PCB），操作系统采用链表的方法将这些进程的PCB链接起来生成队列。
对于单CPU系统，生成的PCB队列如下。
（1）执行队列。任何时刻系统中最多只有一个进程处于执行状态。
（2）就绪队列。就绪队列中的PCB会根据某种原则进行排序，进程入队与出队的顺序与调度算法有关。
（3）阻塞队列。所有处于阻塞状态的PCB，根据阻塞的原因不同分别排队。可以有多个进程的PCB，也可以为空。
- 进程的调度
又称为低级调度。主要任务是确定什么时候进行调度（调度时机）、怎样调度（调度算法）、按什么原则进行调度（调度过程具体做些什么）。
用户把一个任务提交给计算机操作系统后，一般要经过一个三级调度的过程才能完成整个任务：高级调度、中级调度、低级调度。所有的操作系统都具有低级调度。
进程调度和进程切换是操作系统的核心程序。
我们把一个进程让出CPU，另一个进程占用CPU的过程叫做“进程切换”、“上下文切换”、“CPU场景切换”。
在单CPU操作系统中，某个进程正在处理机上执行时，另一个更为重要的进程需要优先处理。系统一般具有以下两种处理方式：
抢占式：优先级高的进程可以强行抢占CPU，特点：较高灵活性，紧急任务到达后可以抢占处理机立即进行处理，但是算法复杂。
非抢占式：不允许强行剥夺已经分配给正在执行进程的处理机。特点：简单，系统开销小，紧急任务到达后不能立即进行处理，实时性差。
在设计进程调度算法时一般要考虑：公平性、高效性、响应时间、周转时间、加权周转时间、吞吐量
常用的进程调度算法：
（1）先来先服务调度算法：以到达就绪队列的先后次序为标准来选择占用处理机的进程。到达进程的PCB总是排在就绪队列末尾，调度程序总是把CPU分配给就绪队列中第一个进程使用。
（2）时间片轮转调度算法：为就绪队列中的每一个进程分配一个称为“时间片”的时间段，他是允许一个进程连续执行的最大时间长度。经常用在分时操作系统中，时间片值应略大于大多数分时用户的询问时间。
（3）优先级调度算法：为系统中的每个进程规定一个优先级，就绪队列中具有最高优先级的进程有优先获得处理机的权利；如果几个进程的优先级相同，则采用先来先服务的方法调度。
可以从以下几方面考虑进程的优先级：根据进程的类型（系统进程>用户进程）、根据进程执行任务的重要性、根据进程程序的性质、根据对资源的要求、根据用户的请求。
（4）多级队列调度算法：它是时间片调度算法与优先级调度算法的结合。
进程调度程序应该具有以下的功能：
（1）记录系统中所有进程的有关情况
（2）确定分配处理机的算法
（3）完成处理机的分配
（4）完成处理机的回收
- 进程的管理
一旦启动程序，就要保证做完，中间不能插入其他程序的执行序列。在操作系统中，把具有这种特性的程序称为“原语”。
为了保证原语操作的不可分割性，通常总是利用屏蔽中断的方法。
原语的功能：
（1）创建进程原语
（2）撤销进程原语：收回该进程占用的资源
（3）阻塞进程原语
（4）唤醒进程原语