11、处理器管理：调度与状态控制详解

处理器管理：调度与状态控制详解

1. 处理器管理概述

处理器管理器负责为传入作业分配处理器以执行指令。在单用户、单 CPU 且未联网的简单系统中，处理器仅在执行用户作业或系统软件时处于忙碌状态。然而，在多用户的多编程环境或多个进程竞争单个 CPU 注意力的情况下，处理器必须以公平且高效的方式分配给每个进程，这是一项复杂的任务。

2. 关键术语定义

• 处理器（CPU） ：硬件中执行计算和程序的部分。
• 程序 ：如存储文件般的非活动单元，由多个进程组成，是用户提交的工作单元。
• 进程 ：需要包括处理器和特殊寄存器等一组资源来执行其功能的活动实体，是程序执行的单个实例，有时也称为任务。
• 线程 ：由进程创建，可独立于其父进程进行调度和执行。一个进程可包含多个线程。在多线程环境中，进程拥有分配的资源，而线程成为使用资源（包括 CPU）的元素。操作线程比操作更复杂的进程耗时更少。一些操作系统支持单进程多线程，而另一些则支持多进程多线程。

3. 多线程的应用与优势

多线程允许应用程序通过多个控制线程管理单独的进程。例如，网页浏览器在一个线程检索图像的同时，另一个线程可以收发电子邮件。多线程还可用于提高分时系统的响应能力、增加资源共享并减少开销。

假设你的单 CPU 系统允许进程有单个控制线程，若要查看朋友网站上的一系列图片，你只能指示浏览器在两个站点之间建立一个连接，一次下载一张图片。