当前课程知识点：计算机文化基础 > 第4课：最熟悉的陌生人APP > 操作系统拥有什么样的神力？ > CPU的管理调度
了解了操作系统是什么
为什么要引入操作系统
那我们再进一步
再细化一下
来看一看
梳理一下
操作系统到底拥有什么样的神力
作为承上启下的操作系统
它所具有的主要的功能
其实就是体现在以下四个方面
首先主要体现在对计算资源
核心部件的管理
CPU处理器的一个管理
而作为多任务来说
它又涉及到内存空间的一个分配
和保护的问题
等等等等
那我们依次来展开
众所周知
计算机的工作方式
都是执行程序
那么作为处理器CPU来说
它就是计算机当中
执行程序的一个主要部件
也是我们的核心资源
那么操作系统的核心功能
就是围绕着CPU资源的管理展开的
管理CPU它的目的
就是为了更有效的执行程序
所以我们就知道
CPU的管理与程序的运行
密不可分
在多任务的系统当中
它会同时运行着多个程序
它的特征就是
在宏观上我们看到是并行的
同时在运行
其实在微观上
我们看到是程序之间
是在轮流顺序执行的
我们在分时系统当中
已经对它有了一个了解
所以这样一来
我们就可以了解程序
实际上在它的执行过程当中
它的状态是在不断的发生变化的
那么问题就来了
在运行前
程序在操作系统看来啊
就是存放在外存
比如说硬盘上的某一个
可执行的文件
它的状态是明确不变的
但是在运行中的程序
它却是走走停停
那么如何区别两者呢
确实是没有办法区别
所以只能对运行中的程序
再单独进行描述和管理
这样才能够让操作系统
将两者区分开来
所以在操作系统当中
对运行中的程序进行管理
它就引入了进程
所以我们看
进程这个词
它的描述很明确
就是正在进行中的程序
而这样的一个正在进行中的程序
操作系统采用了PCB
这样的数据结构
对它进行描述和分配
必要的系统资源
而运行中的程序的走走停停
它的变化就可以通过
进程的三个状态来进行描述
一个是就绪
就绪它指的是
一个进程获得了除CPU之外的
一切所需要的资源
只要一旦得到了CPU处理器
那么它就可以被执行
执行这个状态它表示的是
进程正在CPU上执行
CPU正在为该进程服务
而等待这个状态
它这时指的是进程正在等待
某一事件而暂停
那这三个状态如何切换
如何调度
如何来体现它的走走停停呢
好了我们来看一下
在这三个状态当中
它如何来切换和被调度的呢
在就绪队列当中的首位的作业
这时候它就会被CPU执行
那么它的状态也就进入到了执行状态
那么什么时候又会被切换到就绪队列呢
那我们看一种情况
那就是
突然发生了一个
优先级别高于它的进程
强行中断了正在执行的这个进程
切换到了就绪队列当中
或者是它用完了时间片
也会被切换到就绪状态
有时候
我们会发现
在它的执行过程当中
使用CPU时间片的时候
突然发生了等待
I/O的这个结果
以及等待某个进程
提供输入的这样一些事件发生
那么它就会从执行状态
进入到阻塞状态
等待该事件的一个发生
直到等待的事件发生
或者完成了它的I/O的这个操作
那么它会从阻塞状态
又会切换到就绪队列当中
排队等候
所以程序的走走停停
就在进程的这三个状态当中
的切换当中体现
我们可以通过
任务管理器
来查看当前系统当中
到底跑多少的程序
而作为大部分的系统服务和调用
会在操作系统启动的时候
就已经在后台忙碌起来了
所以我们可以在任务管理器的
进程这个页面里边看到
它们的忙碌是需要
获得CPU资源的这样的一个支持
所以
它们都以一个一个进程的方式
呈现出来
所以我们看
在应用程序界面当中
我们跑着这样的几个前台的应用程序
而在我们的进程的选项卡当中
我们看到我们跑着
数十个的进程
包括我们的系统服务和调用
因为它们都需要获得CPU的资源
所以它们必须以进程的姿态存在
也要被操作系统感知
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