操作系统：进程管理与作业调度

本资源是关于操作系统课件的第二章，主要讲解了处理机管理，特别是作业调度算法和进程管理的基础知识。其中，作业调度算法关注的是批处理系统的吞吐能力，通过周转时间和平均周转时间来衡量。内容还涵盖了单道程序与多道程序设计环境的对比，以及进程的定义、分类和特性。 在批处理系统中，作业调度算法的目标是优化系统的整体性能。周转时间Ti是衡量作业从提交到完成所需时间的关键指标，计算公式为Ti = Wi - Si，其中Wi是作业完成时间，Si是提交时间。平均周转时间T是对一组作业的周转时间求平均，表达式为T=( T1 + T2 + ... + Tn ) / n。调度算法的选择会影响这些指标，进而影响系统的效率。 课件接着介绍了从单道程序设计环境到多道程序设计环境的转变。在单道环境下，程序按顺序执行，资源独占且结果可再现。而在多道环境下，程序并发执行，资源不再独占，执行顺序性和结果可再现性也被打破，引入了并发性、制约性和状态的多变性。 进程作为操作系统的核心概念，是程序在特定数据集上的一次执行过程，也是资源分配和调度的基本单位。进程分为系统进程和用户进程，前者用于管理系统资源并提供服务，后者是用户程序，享受系统资源。系统进程之间的协调由操作系统管理，而用户进程间的协调需要用户在程序中自行安排，操作系统提供必要的协调工具。 此外，内容还提到了进程的状态变化，如新建、就绪、运行和等待等，这些状态转换反映了进程在执行过程中可能遇到的各种情况。进程控制块（PCB）是描述进程状态和属性的数据结构，用于操作系统对进程的管理和调度。 在操作系统中，进程调度策略有多种，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、轮转调度等。不同的调度策略会影响到系统的响应时间、周转时间、平均等待时间和公平性，选择合适的调度算法对于提高系统性能至关重要。在实际操作系统中，通常会结合多种调度算法以适应不同场景的需求。 这部分内容深入浅出地介绍了操作系统中处理机管理的基本原理，特别是作业调度算法和进程管理，为理解和分析操作系统的行为提供了基础。通过学习，读者可以了解如何评估系统性能，以及如何设计和实现有效的进程调度策略。