第二章 处理器管理

进程：是资源分配和管理的单位
线程：是处理器调度的基本单位
内核态：又叫管态
用户态：又叫目态
特权指令：仅仅在内核态（管态）才能使用的指令。例如，改变机器状态，修改寄存器内容，启动I/O设备，设置时钟，清空内存等操作，执行这些程序不仅仅影响程序本身，而且会干扰其他的应用程序和操作系统
非特权指令：在管态和目态均可以工作，而应用程序只能使用非特权指令。如果应用程序执行特权命令，会导致非法执行而产生保护中断
中断事件和异常处理时处理器状态均是内核态
PSW（Program Status Word）：程序状态字。操作系统将程序运行时候的一组状态信息汇集在一起，成为程序状态字，并存放在处理器的一组特殊寄存器里，以方便系统的控制和管理
I/O系统：即输入输出系统
进程：进程是具有独立功能的程序在某个数据集上的一次运行活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位
进程的特性：
（1）动态性：进程是程序执行的过程，是动态的。而程序是静态的
（2）共享性：同一个程序同时运行于不同数据集合上时候构成不同进程，多个进程可执行相同的程序，所以进程和程序不是一一对应的
（3）独立性：每一个进程都有自己的虚拟空间和状态
（4）制约性：进程共享资源协同工作而产生的相互制约
（5）并发性：多个进程在时间上可以重叠，在单处理系统中可以并发执行，在多处理器环境中可以并行执行。因此，进程是可以被打断的
进程的三态模型：

进程五态模型：略
进程七态模型：略
一个PCB应该包含以下信息：
（1）：标识信息
（2）：现场信息
（3）：控制信息
系统创建进程时候就会给它创建PCB，当进程结束时回收PCB
弹道程序设计技术：指内存一次只能允许一个程序运行（以前的老技术）
多道程序设计技术：指内存允许多个进程入驻，系统通过某种调度策略交替执行程序
进程阻塞：指一个进程让出处理器转而等待一个中断或者异常。进程通常调用阻塞原语来阻塞自己，所以阻塞是进程的一个自主行为，是一个同步事件
cpu构成：运算器，控制器，寄存器
overflow：即溢出的意思，例如开辟4个空间的数组，用了a[4]，即超出了范围就会溢出
并发是多道程序设计的思想，目的是提高程序的资源利用率
进程：由程序，数据和进程控制块（PCB）构成
线程：线程是系统调度的基本单位，一个进程可包含多个线程。同一进程中的线程可共享地址，不同进程中的线程也可以并发执行，不同进程的线程的地址空间是独立的。线程切换时，同一进程线程共享资源和地址空间，不涉及资源信息的保存和地址变化，减少系统开销时间
用户级线程一直工作在用户态，线程通过线程库切换，其速度比较快。
引入线程是为了减少程序并发执行时所付出的开销，使得开发粒度更细，并发性更好
其中，独立分配资源由进完成，被调度分派执行交给线程完成
（多线程）进程
多线程：线程是进程中能够并发执行的实体，是进程的组成部分，也是处理器调度和分派的基本单位。在多线程中，进程分为两部分，资源集合和线程集合
进程要为线程提供虚拟地址空间和各种资源。进程封装管理信息，包括对指定代码、全局数据、打开的文件和信号量等共享部分的管理，而线程封装执行信息，包括状态信息寄存器，执行栈、局部变量等
线程状态：线程也有生命周期。挂起是进程中状态，进程终止将导致所有的线程终止
作业：是由程序，数据，作业说明书，作业控制块组成。作业控制块是批处理系统中作业存在的唯一标识
作业调度算法：
（1）：先来先服务算法（First Come First Served，FCFS），非剥夺
（2）：最短作业优先算法（Shortest Job First，SJF），非剥夺
（3）：最短剩余时间优先算法（Shortest Remaining TimeFirst，SRTF）,剥夺
（4）：最高响应比优先算法（Highest Response Ratio First，HRRF）响应时间=处理时间+等待时间
响应比=1+等待时间/处理时间
选择响应比高者运行
优先级调度算法：略
轮转调度算法（Round-Robin，RR），又叫时间片调度，剥夺
多级反馈队列调度算法（Multi-Level Feedback Queue，MLFQ）