操作系统——处理器管理

      在自考之——我看《操作系统概论》博客中，我对操作系统的知识进行了归纳和总结。这篇文章可以说是自己在第一次接触操作系统的内容之后的总结。总体来说，它能够帮助自己宏观把控这部分知识。何以见得？在软件设计师考试中同样会遇到这部分知识，感觉哪哪都熟悉，但是哪哪都提不起来。好在，我想起了自己当时的总结，看完之后，顿时轻松了许多。

      操作系统的主要功能就是管理资源，包括硬件资源和软件资源。主要内容分为：处理器管理，存储管理，文件管理，设备管理，并发进程。并发进程可以说是在前几章的基础上产生的问题。

      本文主要介绍处理器管理的一些内容：

• 单道批处理系统和程序的顺序执行

• 多道批处理系统和程序的并发执行

      先看下图：

         

      假设图中的程序1,程序2,程序3，它们都分为3个步骤执行：输入（I），计算，输出（O）。

      顺序执行：（看单道程序执行示意图）

      在程序1的进程开启到结束的期间内，没有其他程序的进程在进行。在这段时间内，只有程序1在执行。它占有计算机的输入设备，CPU和输出资源。尽管在这段时间内，某一小段时间它不用输入设备，但是其他程序也不能用。

      特点：

      系统中只有一个程序在运行。

      独占系统中所有资源。

      不受外界影响。

      并发执行：（看多道程序执行示意图）

      在一段时间内，有两个或两个以上的程序同时处于开始运行但尚未结束的状态。

      一个程序要执行，首先得把程序装入内存中，在装入内存之后，才能由CPU调度进行处理。

      放入内存中的程序只有在执行完后，才会释放在内存中的空间。

      在图中的“多道执行程序示意图”中，我们看到，程序1还没执行完毕，程序2,3 就都处在运行但未结束的阶段。

      说明这几个程序都已在主存中。

      这里就要引出单道批处理系统和多道批处理系统了。

      单道和多道的主要区别是：

      单道：一次只能在主存中装入1个程序。

      多道：一次能在主存中装入多个程序。

      所以在单道批处理系统中，当程序1装入内存后，执行输入，计算，输出完毕之后，释放了在内存中的空间，程序2才能再装入，进行输入，计算，输出。

      在多道批处理系统中，当程序1装入内存后，只要内存剩余空间满足程序2，程序2也会装入内存中，这样他们就有机会交替使用计算机中的资源。

      因此单道批处理系统和顺序执行联系到了一起。多道批处理系统和并发执行联系到了一起。

• 处理器的两级调度：

      如图所示：

   

      作业调度发生背景：主存只能存一个作业或者是主存空间有限的情况下，当输入井中有多个作业时，通过作业调度算法决定哪个作业优先调入主存中。

      进程调度发生背景：CPU中在某一时刻只能执行一个作业，当主存中有多个处于就绪状态的作业时，通过进程调度算法决定哪个作业进入CPU。

      总结：通过再次学习，了解一些概念的由来，任何概念的提出都有一定的理由和背景。我们知道了它们提出的背景的同时，加深了我们对知识点的理解。