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【操作系统】3、CPU管理的直观想法和多进程图像

本文主要是介绍【操作系统】3、CPU管理的直观想法和多进程图像,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

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:

 

 

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