清华大学孟静教授详解：2001年操作系统原理教程-CPU与进程管理

操作系统原理教程是清华大学孟静教授于2001年编著的一本针对计算机科学专业学生的教材，主要讲解操作系统的核心概念，其中第二章深入探讨了CPU管理和进程、线程管理。这一章首先介绍了CPU管理的基本概念，包括其内容决定因素，如硬件背景和用户需求，以及不同类型的CPU管理模式，如单处理机单任务、单处理机多任务和多处理机多任务模型。 CPU管理的核心工作包括启动程序执行，确保程序被正确加载到内存并设置程序计数器；处理程序结束，回收CPU使用权，执行系统调用指令和中断处理，释放资源并返回结果或错误信息；提高CPU的利用率，通过并发技术让多个程序共享CPU资源；并向用户程序提供与CPU使用相关的接口，比如启动新程序、程序结束和信号操作等系统调用。 进程管理则是围绕进程的生命周期展开，它为用户提供多任务环境，并通过系统调用来实现进程的创建、执行、阻塞和终止等状态的转换。进程三态模型，即就绪、运行和等待，是进程管理的重要组成部分。这涉及到进程数据结构的设计和维护，以及调度算法的选择，以优化CPU的分配和程序执行顺序。 该教程的实例分析部分，如UNIX早期版本的CPU管理子系统和Linux的CPU管理，展示了实际操作系统中的进程模型应用。同时，还涵盖了Solaris和NT（Windows NT）的进程和线程模型，以便学生了解不同操作系统间的异同。 通过学习这一章节，学生可以深入了解操作系统如何管理和调度有限的CPU资源，以及如何通过进程和线程的抽象来支持并发计算，这对于理解现代操作系统的关键原理至关重要。