操作系统概念：CPU调度深度解析

"这是一份关于操作系统概念的课件，主要涵盖了CPU调度的主题，内容源自高等教育出版社的经典教材《操作系统概念》。" 在操作系统中，CPU调度是多道程序设计系统的基础，其目的是为了有效地利用CPU资源，提高系统的整体效率。本课件的主要目标是介绍CPU调度，描述各种CPU调度算法，并讨论选择特定系统CPU调度算法的评估标准。 基本概念部分，首先提到了通过多道程序设计可以实现最大CPU利用率。CPU-I/O执行周期是进程执行的关键组成部分，即进程在CPU上执行一段时间后进入I/O等待状态，然后可能在I/O完成后再次回到CPU执行。这一过程形成了交替的CPU执行和I/O等待序列。通过对CPU执行时间的分布进行统计（例如，通过CPU执行时间的直方图），可以更深入地理解这个过程。 CPU调度器是操作系统中的关键组件，它负责从内存中处于就绪状态的进程中选择一个并分配CPU执行权。调度决策可能发生的情况包括：1) 进程从运行状态转为等待状态；2) 进程从运行状态转为就绪状态；3) 进程从等待状态转为就绪状态；4) 进程终止。其中，第1和第4种情况下的调度是非抢占式的，意味着一旦进程开始执行，除非自身完成或发生错误，否则不会被其他进程打断。而在其他情况下，如进程状态变化，调度是抢占式的，即CPU可以被更高优先级的进程抢占。 课件还探讨了线程调度，这是在单个进程中对执行单元的更细粒度的调度，以及多处理器环境下的调度问题。在多处理器系统中，调度策略需要考虑如何在多个CPU之间分配任务，以实现负载均衡和性能提升。 最后，课件会涉及操作系统实例分析和算法评估。这部分内容可能包含实际操作系统的CPU调度案例，以及如何根据响应时间、周转时间、吞吐量等评价指标来评估和比较不同的调度算法。 这份课件全面讲解了CPU调度的核心概念、算法和评估方法，对于理解和学习操作系统原理，特别是CPU资源管理，提供了丰富的知识内容。