处理器管理与调度：从中断到多处理器系统

"处理器管理是操作系统的核心，涉及中断技术、进程和线程的管理以及处理器调度算法。处理器管理包括对处理器的分配、调度，影响系统性能。中断处理遵循一定方式，通过中断向量找到处理程序。操作系统中的最小调度单位是线程，有不同的实现方式。并发有两种形式：交替执行和并行执行。处理器硬件分为单处理器和多处理器系统，多处理器系统又可分为共享存储和分布式存储结构。共享存储系统中，主从式和对称式多处理器系统各有优缺点，对称式系统提供更好的并行性和性能。" 处理器管理是操作系统的心脏，它涉及到对中央处理器的高效利用，确保程序的有序执行。处理器管理不仅包括了处理器的分配，还包含了调度策略，这些都直接影响到系统的响应速度和整体性能。中断技术是处理器管理的关键组成部分，中断发生时，系统会依据中断向量在内存中找到对应的中断处理程序，执行相应的响应操作。 在并发执行的概念下，处理器管理要面对两种基本形式：在单CPU系统中的交替执行，即CPU在多个任务间快速切换；而在多CPU系统中，可以实现并行执行，多个处理器同时处理不同的任务。操作系统设计需兼顾这两种情况，以适应不同硬件环境。 处理器硬件结构的演变促进了并行计算的发展。单处理器系统逐步演变为多处理器系统，如主从式多处理器系统（MSP）和对称式多处理器系统（SMP）。MSP中，主处理器负责内核，其他处理器执行应用，这种方式实现简单，但主处理器的故障可能导致整个系统崩溃。相比之下，SMP系统允许所有处理器平等访问内存，内核和应用可以在任何处理器上运行，提高了系统并行性和整体性能。 线程作为最小调度单位，使得处理器能更精细地管理和调度任务。不同的操作系统有各自的线程实现机制，这进一步优化了处理器的利用率和系统的响应能力。在SMP系统中，进程和线程可以在不同处理器上并行运行，内核也可以实现多线程，提升系统效率。 处理器管理是操作系统设计的关键，它结合中断处理、线程管理和调度算法，确保系统能够有效地响应各种请求，充分利用硬件资源，提高系统的并发能力和执行效率。