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处理器管理
本章考核知识点:
自学要求:通过本章学****应该掌握多道程序设计是如何提高计算机系统效率的;进程与程序有什么区别;进程的基本状态以及状态变化;进程队列及进程调度策略;中断的作用。
重点是:多道程序设计;进程的定义和属性;进程调度策略。
、多道程序设计(领会)

让多个计算问题同时装入一个计算机系统的主存储器并行执行,这种设计技术称“多道程序设计”,这种计算机系统称“多道程序设计系统”或简称“多道系统”。
在多道程序设计的系统中,有三点基本要求:
用"存储保护"的方法保证各道程序互不侵犯;
用"程序浮动"技术让程序能灵活地改变存放区域且能正确执行;
必须对资源按一定的策略分配和调度。
程序浮动:在多道程序设计系统中,对程序有一些特殊要求,也就是说,程序可以随机地从主存的一个区域移动到另一个区域,程序被移动后仍丝毫不影响它的执行,这种技术称为“程序浮动“
为什么采用多道程序设计
程序的顺序执行
程序的并行执行 P36
多道程序设计利用了系统与外围设备的并行工作能力,从而提高工作效率。具体表现为:
提高了处理器的利用率;
充分利用外围设备资源:
发挥了处理器与外围设备以及外围设备之间的并行工作能力;
从总体上说,采用多道程序设计技术后,可以有效地提高系统中资源的利用率,增加单位时间内的算题量,从而提高了吞吐率。
采用多道程序设计注意的问题
可能延长程序的执行时间;
并行工作道数与系统效率不成正比
从表面上看,增加并行工作道数就可提高系统效率,但实际上并行工作道数与系统效率是不成正比,因为并行的道数要根据系统配置的资源和用户对资源的要求而定:
(1)主存储器的大小限制了可同时装入的程序数量; (2)外围设备的数量也是一个制约条件; (3)多个程序同时要求使用同一资源的情况也会经常发生。
总之,多道程序设计能提高系统资源的使用效率,增加单位时间的算题量;但是对每个计算问题来说,从算题开始到全部完成所需要的时间可能延长,另外在确定并行工作道数时应综合系统的资源配置和用户对资源的要求。
思考
多道程序设计环境中,内存中有多个程序,但是某时刻只有一个程序占用CPU运行,其他程序在做什么?
S1: a:=x+y;
S2: b:=a-5;
S3: c:=b+1;
S4:w=3+a
S5: x=c+w
程序的顺序执行及其特征
1. 程序的顺序执行
S1
S2
S3
例如对一个程序的多条语句:
三条语句的顺序执行
进程
S4
S5
2. 程序顺序执行时的特征
(1) 顺序性:处理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行,即每一操作必须在上一个操作结束之后开始。
(2) 封闭性:程序是在封闭的环境下执行的,即程序运行时独占全机资源,资源的状态(除初始状态外)只有本程序才能改变它。程序一旦开始执行,其执行结果不受外界因素影响。
(3) 可再现性:只要程序执行时的环境和初始条件相同,当程序重复执行时,都将获得相同的结果。
优点:程序的编制、调试方便,
缺点:计算机系统效率不高。
程序的顺序执行及其特征