UNIX系统调度时机：进程控制与调度策略

在操作系统课程的第二章"调度的时机"中，讨论的核心是进程管理和调度策略。作者徐宗元指出，UNIX系统采用伪异步执行模式来简化设计并提高效率，但同时也面临一个挑战：如何在系统程序（包括调度程序swtch）执行过程中，既保持系统的控制又能在核心态下进行调度。UNIX的设计者通过巧妙地利用处理机状态转换，即在处理机从核心态返回用户态的前一瞬间，对就绪进程进行优先级检查并进行调度，避免了直接使用系统调用带来的风险。 进程是操作系统的基本概念，它是程序并发执行的抽象，用于描述程序在并发环境下的运行情况。引入进程的目的是为了提高计算机资源的利用率，但同时也带来不可再现性和并发控制等问题。教学要求包括理解进程引入的必要性，掌握进程的定义、状态转换和进程控制块（PCB）的概念，以及进程上下文的理解。 内核功能在此章节占有重要地位，涉及到进程的"挂起"和"激活"操作的状态转换，以及创建、撤销、阻塞、唤醒等进程控制原语。学生还需要理解线程的概念，它是一种轻量级的执行单元，可以提高并发性能，同时了解信号量机制，它是实现进程互斥和同步的重要工具，如记录型信号量和P、V操作，以及它们在解决生产者-消费者问题中的应用。 此外，处理机调度是关键部分，包括作业调度和进程调度，需掌握不同调度算法的选择原则和适用场景，如抢占式调度、轮转调度等。死锁是并发控制中的难题，学生应了解其定义、原因和四个必要条件，以及预防和避免死锁的方法，如银行家算法和资源分配图的使用。操作系统结构方面，介绍模块接口法、层次结构法和客户/服务器架构，如Windows 2000框架。 本章内容全面且深入，从进程的引入到实际操作系统的调度与并发控制，为学生提供了操作系统核心原理和技术的详细学习路径。通过理解和掌握这些内容，学生能够更好地理解和设计高效、稳定的多道程序系统。