处理器管理与进程调度 - 熟悉进程特性、内核功能、调度算法和处理器状态转换

《处理器管理》是计算机科学中一门重要的课程，主要涉及进程管理、内核功能、调度算法等内容。在学习这门课程时，我们需要掌握进程的定义和特征，了解进程的三个基本状态和状态之间的转换关系，熟悉进程控制块的概念以及进程上下文的处理。此外，我们还需要了解内核的功能，包括增加“挂起”和“激活”操作的状态图和状态转换，以及创建、撤消、阻塞、唤醒、挂起和激活进程控制原语的功能。我们还需要了解线程的概念，以及引入线程的好处和应用。 在处理器管理中，我们需要熟悉调度算法。处理器管理涉及到处理器状态、进程的概念、进程的三态（五态）、进程的组成以及处理器的调度。处理器状态指的是处理器当前所处的状态，包括内核态（也称为核心状态、特态或管态）和用户态（也称为目标状态、常态或目态）两种。内核态下，处理器可以执行特权指令，具有更高的权限；用户态下，处理器只能执行非特权指令。切换处理器状态的原因有系统调用、中断事件和异常处理程序。需要注意的是，处理器状态字（PSW）用于控制指令执行顺序，并保留和指示与程序有关的系统状态，主要是为了实现程序状态的保护和恢复。 每个程序都有相应的进程控制块，用来存储和管理进程的各种信息，如进程的标识符、状态、优先级、资源等。此外，进程还包括程序块、数据块和核心栈。程序块存储了程序的指令，数据块存储了程序所需要的数据，核心栈用于存储程序执行过程中的局部变量和参数。进程的分级调度是指根据进程的优先级进行调度，高优先级的进程可以先被执行。调度算法是指根据一定的策略和规则，选择下一个要执行的进程或线程。 在处理器管理中，处理器需要知道当前是操作系统还是一般用户程序在运行。为了实现这个功能，处理器引入了处理器状态标志。当处理器位于内核态时，处理器状态标志为内核态；当处理器位于用户态时，处理器状态标志为用户态。处理器状态转换包括系统调用、中断事件和异常处理程序。 在学习《处理器管理》的过程中，我们需要掌握进程的定义和特征，了解进程的三个基本状态和状态之间的转换关系，熟悉进程控制块的概念和进程上下文的处理。我们还需要了解内核的功能，包括增加“挂起”和“激活”操作的状态图和状态转换，以及创建、撤消、阻塞、唤醒、挂起和激活进程控制原语的功能。同时，我们需要了解线程的概念，以及引入线程的好处和应用。此外，我们还需要熟悉调度算法，了解处理器状态和处理器状态转换的原因，以及了解处理器状态标志的作用。 通过学习《处理器管理》，我们可以深入了解操作系统中处理器的管理和调度机制，提高系统的运行效率和性能。这门课程对于计算机科学专业的学生来说非常重要，掌握好这门课程的知识，能够为我们今后的学习和工作打下坚实的基础。