操作系统处理器管理ppt课件.ppt

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1、3.3处理器管理3.3.1基本概念与术语3.3.2作业调度3.3.3进程调度3.3.4多道程序并发运行出现的问题3.3.5多道程序设计基础—并行程序设计1第三章操作系统－处理器管理3.3.1基本概念与术语★作业和进程★特权指令、处理器状态★处理器管理2第三章操作系统－处理器管理3.3.1基本概念与术语★作业和进程⑴作业、作业步作业：用户在一次算题过程中或一个事务处理中要求计算机系统所作工作的集合。作业步：构成作业的有序步骤。一个作业步运行的结果产生下一个作业步所需的文件。例如一个C语言程序要经历编辑、编译、连接、运

2、行四个作业步。3第三章操作系统－处理器管理⑵进程和程序①进程：是程序的执行，因此属于动态的概念；程序：是一组指令的集合，属于静态的概念。②进程有诞生（创建进程）和死亡（撤消进程），因此进程的存在是暂时的，而程序的存在是永久的。3.3.1基本概念与术语4第三章操作系统－处理器管理2.特权指令、处理器状态(1)特权指令：只能由操作系统使用。(2)非特权指令：供一般用户使用。(对应两种不同的指令，处理器有两种执行状态)◆管态：又称主态、执行状态,此时处理器执行特权指令。◆目态：又称算态、题目状态，此时处理器处于用户执行状态。3.3.

3、1基本概念与术语5第三章操作系统－处理器管理3.3.1基本概念与术语3.处理器管理处理器管理又称处理器调度，它一般分为两级：作业调度：高级调度、宏观调度。主要功能是按照某种调度原则，选取某些作业进入内存，为它们分配必要的资源，建立相应的进程，并当作业完成后做好一切善后工作。进程调度：低级调度、微观调度。主要功能是按照某种调度原则，实现处理器在各进程间的转换。6第三章操作系统－处理器管理1作业状态转换及作业控制块作业的四种状态：提交收容执行完成。3.3.2作业调度提交收容完成去分配作业管理设备管理辅存执行内存作业的四种状态

4、7第三章操作系统－处理器管理提交状态：用户向机房提交作业或通过终端键盘将作业输入，其作业所处的状态为提交状态。收容状态：作业的全部信息已经输入外存等待运行，又称为后备状态。执行状态：作业被作业调度程序选中进入内存，称为执行状态。完成状态：作业执行完毕，释放其占用的全部资源，准备退出系统。3.3.2作业调度8第三章操作系统－处理器管理1作业状态转换及作业控制块作业名：用户作业的名称。状态：输入/收容/执行。优先数：根据作业的重要程度，由系统或用户确定。运行时间：估计完成本作业所需时间。位置：本作业在外存中的起始地址。长度：作业的

5、地址空间。外设申请：作业运行时要求的外部设备。作业控制块（JCB-JobControlBlock）9第三章操作系统－处理器管理1作业状态转换及作业控制块所有的JCB可按作业的优先数大小或作业到达系统的时间顺序构成一个作业队列，如下图所示作业名现在状态优先数时间估计位置长度外设申请…指向下一个JCB指针JCB1JCB2JCBn…作业控制块与作业队列10第三章操作系统－处理器管理2作业调度的功能按照某种调度算法，从作业队列中选取作业进入内存。调用存储管理和设备管理程序，为被选中的作业分配内存和外设。为选中的作业建立相应的进程。作业

6、运行完毕时回收该作业占用的资源，输出必要的信息，撤消该作业的JCB与相应的进程。3.3.2作业调度11第三章操作系统－处理器管理先来先服务算法：系统按作业录入的先后次序建成作业队列。基于优先级的调度算法：作业的优先级可以由用户在申请作业时根据作业的紧急程度制订一个优先数：优先数=(等待时间)2－(要求运行时间)－(输出量）基本思想：既保证优先照顾各种短作业，但是也不致使长作业因等待过久而等不到运行机会。3.3.2作业调度12第三章操作系统－处理器管理分时和优先级结合的调度算法：用于具有分时操作的系统中，将后备作业按优先数分成几

7、个队列，系统为每个队列分配一个相应的时间片，从优先数高的队列中选择作业运行，当该作业时间片用完后，它回到比原先低一级的队列中。3.3.2作业调度13第三章操作系统－处理器管理进程的状态转换和进程控制块进程的三种基本状态：（1）就绪状态：进程已具备各种必要的资源，只等待获得CPU。（2）运行状态：系统根据调度算法，将CPU分配给某一个就绪进程使之运行，该进程就处于运行状态。当运行的进程由于分配的CPU时间已到或是由于I/O要求，则必须交出CPU就转入就绪或阻塞状态。（3）阻塞状态：等待I/O设备或发生其它错误，就转入阻塞状态。待到阻塞原因消

8、除后，重新回到就绪状态。3.3.3进程调度14第三章操作系统－处理器管理进程控制块（PCB—Pr