处理机管理

这是一篇关于处理机管理的思维导图，处理机管理是计算机系统中一项复杂而重要的任务，需要有效地监控和管理处理机，确保它们能够高效、稳定地运行，以支持整个系统的正常运行。

处理机管理

• 处理机调度算法：
  • 先来先服务（FCFS）：按照进程到达处理机的先后顺序进行调度
  • 短作业优先（SJF）：优先调度预计处理时间最短的进程
  • 最高响应比优先（HRRN）：结合等待时间和处理时间，选择响应比最高的进程
  • 时间片轮转（RR）：每个进程分配一个时间片，时间片用完后进行调度
  • 最高优先级优先（HPF）：根据进程优先级进行调度，高优先级进程优先
  • 多级反馈队列（MFQ）：将进程分为多个队列，每个队列使用不同的调度算法
• 进程状态：
  • 就绪状态：进程已准备好运行，等待处理机资源
  • 运行状态：进程正在处理机上运行
  • 阻塞状态：进程等待某个事件发生，如I/O操作完成
  • 终止状态：进程运行结束，等待系统回收资源
• 进程调度：
  • 非抢占式调度：进程运行过程中不会被中断，直到进程结束或阻塞
  • 抢占式调度：当更高优先级进程就绪时，当前进程会被中断，处理机分配给高优先级进程
• 调度队列：
  • 就绪队列：包含所有处于就绪状态的进程
  • 阻塞队列：包含所有处于阻塞状态的进程
  • 执行队列：包含当前正在处理机上运行的进程
• 处理机分配：
  • 静态分配：在系统初始化时，处理机分配给各个进程，运行过程中不变
  • 动态分配：根据进程需求，动态调整处理机分配
• 调度算法评价指标：
  • 吞吐量：单位时间内完成的进程数量
  • 响应时间：从进程到达处理机到开始运行的时间
  • 周转时间：从进程到达处理机到运行结束的时间
  • 公平性：各个进程获得处理机资源的公平程度
• 中断处理：
  • 外部中断：由外部设备触发的中断，如I/O操作完成
  • 内部中断：由处理机内部事件触发的中断，如除零错误
  • 中断处理程序：处理中断事件的程序，包括保存当前进程状态、处理中断事件、恢复进程状态等
• 多线程调度：
  • 线程：进程的基本执行单元，一个进程可以包含多个线程
  • 多线程调度：在多线程程序中，调度器需要决定哪个线程运行在哪个处理机上
• 处理机调度实现：
  • 基于队列的调度：使用队列数据结构实现处理机调度，如就绪队列、阻塞队列等
  • 基于优先级的调度：根据进程优先级进行调度，实现不同优先级进程之间的公平性
  • 基于时间的调度：使用定时器实现处理机调度，如时间片轮转调度
  • 基于事件的调度：根据进程事件进行调度，如I/O操作完成、信号量等待等。