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进程管理

引入进程的目的

为了更好地描述和控制程序并发执行，实现操作系统的并发性和共享性（进程是动态的，程序是静态的）

2.定义

是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位

3.组成

(1)PCB ：保存进程运行期间相关的数据，是进程存在的唯一标志

(2)程序段：能被进程调度到 CPU 的代码

(3)数据段：存放数据

4.进程的状态

(1)状态种类

①运行态：进程正在占用 CPU

②就绪态：进程已处于准备运行的状态，即进程获得了除处理机外的一切所需资源，一旦得到处理机即可运行

③阻塞态：进程由于等待某一事件不能享用 CPU

④创建状态：进程正在被创建

⑤结束状态：进程正在从系统消失

(2)状态变化

①就绪态﹣＞运行态：处于就绪态的进程被调度后，获得处理机资源（分派处理机时间片）

②运行态﹣＞就绪态：时间片用完或在可剥夺系统中有更高级的进程进入

③运行态＞阻塞态：进程需要的某一资源还没有准备好

④阻塞态＞就绪态：进程等待的事件到来时

状态转换图

5.线程

(1)引入目的：为了更好的使用多道程序并发执行，提高资源利用率和系统吞吐量

(2)资源：是程序执行的最小单位，基本不拥有仟何系统特点（调度的基本单位）

(3)程序、进程的区别

①进程是动态的，程序是静态的，程序是有序代码的集合

②进程是程序的执行

③进程是暂时的，程序是永久的，进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存

④进程与程序的组成不同，进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）

进程管理

处理机调度

1.概念：是对处理机进行分配，即从就绪队列中按照给定的算法（公平、高效）选择一个进程并将处理机分配给它运行，以实现进程并发地执行。

2.分类

(1)高级调度（作业调度）（次数少）

(2)中极调度（内存对换）（次数中等）

(3)低级调度（进程调度）（次数多）

3.调度方式：剥夺式、非剥夺式

4.调度准则： CPU 利用率、系统吞吐量、周转时间、等待时间、响应时间

5.算法

(1)先来先服务( FCFS 调度算法， FIFO 算法）

(2)短作业优先 SPF （抢占式和非抢占式）（会产生饥饿）

(3)优先级调度算法（有剥夺式和非剥夺式）

(4)高响应比优先调度算法（优先权=（等待时间＋要求服务时间）／要求服务时间）

(5)时间片轮转

(6)多级反馈队列调度算法

6.等待时间与服务时间之和就是系统对该作业的响应时间（即周转时间）

7.公式

(1)周转时间＝等待时间＋运行时间（即作业完成时刻﹣作业到达时刻）

(2)带权周转时间＝周转时间／运行时间

(3)平均周转时间＝作业周转总时间／作业个数

(4)平均带权周转时间＝带权周转总时间／作业个数

处理机调度