本文中心内容提炼:
CPU如何运行:启动一个进程,运行这个进程
CPU如何更好的运行(管理):启动多个进程, 多道进程, 交替执行。
多进程图像:OS通过管理进程, 来管理计算机
多进程的组织、交替、影响、合作——
本文引入后序课程的学习
进入正文:
第一部分:CPU管理的直观想法
CPU工作原理:取指执行——(how?)设好PC初值,也就是一段数据开始的地址,然后自动地取指执行
出现问题:磁盘IO时间 >> 计算时间 —— IO操作需要访问磁盘,是在机械设备上操作, 而CPU是电子设备, 电子设备速度快于机械设备
如果程序先执行一些计算指令、再执行IO操作、再进行计算, 则CPU需要经过 工作-等待-工作的过程, 效率低下
如何使CPU忙碌起来? 管理CPU的核心 —— 多道程序,交替执行!
这种CPU管理方法称为 并发。 并:同时, 发:出发
详细说来, 就是先设置好PC初值, 恰当时候(如开始IO)PC切到另一段程序
当然, 在这个过程中, 仅仅切换PC是不够的, 我们还需要记录PC切出去之前的信息——程序执行到哪里? PC切出去之前程序的样子?
我们用PCB记录PC切出去之前的信息
可以看到, 运行的程序(内存中)和静态程序(磁盘中)大不相同, 运行中的程序我们称之为——进程
第二部分:多进程图像
操作系统通过管理进程来管理计算机
多进程图像:从启动开始到关机结束
多进程图像的组织:
多进程图像的交替:
交替: 队列操作 + 调度 + 切换
调度: 选择下一个执行的程序的优先级:
进程的切换:
多个进程互相影响:
内存中多进程地址分离——映射表
多进程互相合作: