什么叫 *** 作系统的处理机管理

*** 作系统

*** 作系统(Operating System，简称OS)是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。

*** 作系统通常是最靠近硬件的一层系统软件，它把硬件裸机改造成为功能完善的一台虚拟机，使得计算机系统的使用和管理更加方便，计算机资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。

*** 作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的 *** 作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows2000、Netware等。

计算机资源可分为两大类：硬件资源和软件资源。硬件资源指组成计算机的硬设备，如中央处理机、主存储器、磁带存储器、打印机、显示器、键盘输入设备等。软件资源主要指存储于计算机中的各种数据和程序。系统的硬件资源和软件资源都由 *** 作系统根据用户需求按一定的策略分配和调度。

*** 作系统的处理器管理根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。

*** 作系统的设备管理负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行 *** 作。

*** 作系统的文件管理向用户提供创建文件、撤消文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

*** 作系统的存储管理功能是管理内存资源。主要实现内存的分配与回收，存储保护以及内存扩充。

*** 作系统的作业管理功能是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统高效地运行。

*** 作系统（Operating System，简称OS）传统上是负责对计算机硬件直接控制及管理的系统软件。 *** 作系统的功能一般包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理等。当多个程序同时运行时， *** 作系统负责规划以优化每个程序的处理时间。

一个 *** 作系统可以在概念上分割成两部分：内核(Kernel)以及壳(shell)。一个壳程序包裹了与硬件直接交流的内核：硬件<->内核<->壳<->应用程序

在有些 *** 作系统上内核与壳完全分开（例如Unix、Linux等），这样用户就可以在一个内核上使用不同的壳；而另一些的内核与壳关系紧密（例如Microsoft Windows），内核及壳只是 *** 作层次上不同而已。

Windows 98是一个发行于1998年6月25日的混合16位/32位的图形 *** 作系统。这个新的系统是基于Windows 95上编写的，它改良了硬件标准的支持，例如USB、MMX和AGP。其它特性包括对FAT32文件系统的支持、多显示器、Web TV的支持和整合到Windows图形用户界面的Internet Explorer，称为活动桌面（Active Desktop）。Windows 98 SE（第二版）发行于1999年6月10日。它包括了一系列的改进，例如Internet Explorer 5、Windows Netmeeting 3、Internet Connection Sharing和对DVD-ROM的支持。Windows 98被人批评为没有足够的革新。即使这样，它仍然是一个成功的产品。第二版被批评为不能在第一版的基础上自由升级。

Windows 98的最低系统需求：486DX/66MHz或更高的处理器，16MB的内存，更多的内存将改善性能；如果使用FAT16文件系统, 典型安装需250兆；因系统设置和选项不同, 所需空间范围在225兆到310兆之间；如果使用FAT32文件系统, 典型安装需245兆；因系统设置和选项不同, 所需空间范围在200兆到270兆之间；CD－ROM或DVD－ROM驱动器和VGA或更高分辨率的显示器，微软鼠标或兼容的指向设备。

Windows ME是一个32位图形 *** 作系统，由微软公司发行于2000年9月14日。这个系统是在Windows 95和Windows 98的基础上开发的。它包括相关的小的改善，例如Internet Explorer 55。其中最主要的改善是用于与流行的媒体播放软件RealPlayer竞争的Windows Media Player 7。但是Internet Explorer 55和Windows Media Player 7都可以在网上免费下载。Movie Maker是这个系统中的一个新的组件。这个程序提供了基本的对视频的编辑和设计功能，对家庭用户来说是简单易学的。但是，最重要的修改是系统去除了DOS，而由系统恢复代替了。

在概念上，这是一个大的改进：拥护不再需要有神秘的DOS行命令的知识就可以维护和修复系统。实际上，去除了DOS功能对维护来说是一个障碍，而系统恢复功能也带来一些麻烦：性能显著的降低；它也被证明并不能有效的胜任一些通常的错误。由于系统每次都自动创建一个先前系统状态的备份，使得非专业人员很难实行一些急需的修改，甚至是删除一个不想要的程序或病毒。有观点认为这个系统只是Windows 98的升级版本，不应该独自成为一个版本。也有观点认为这是微软自30版以后最差的第一个没有发行第二版的Windows。

Microsoft Windows 2000（起初称为WinNT 50）是一个由微软公司发行于2000年12月19日的32位图形商业性质的 *** 作系统。Windows 2000有四个版本：Professional、Server、Advanced Server和Datacenter Server。另外，微软提供了Windows 2000 Advanced Server限定版，用于运行于英特尔Itanium 64位处理器上。所有版本的Windows 2000都有共同的一些新特征：NTFS5，新的NTFS文件系统；EFS，允许对磁盘上的所有文件进行加密；WDM，增强对硬件的支持。

Microsoft Windows 2000的最低系统要求：133 MHZ或更高主频的Pentium级兼容CPU，推荐最小内存为64MB，更多的内存通常可以改善系统响应性能[最多支持4GB内存]，至少有1GB可用磁盘空间的2GB硬盘（如果通过网络进行安装，可能需要更多的可用磁盘空间），Windows 2000 Professional支持单CPU和双CPU系统。

Windows XP，或视窗XP是微软公司最新发布的一款视窗 *** 作系统。它发行于2001年10月25日，原来的名称是Whistler。微软最初发行了两个版本，家庭版（Home）和专业版（Professional）。家庭版的消费对象是家庭用户，专业版则在家庭版的基础上添加了新的为面向商业的设计的网络认证、双处理器等特性。字母XP表示英文单词的“体验”（experience）。

在XP之前，微软有两个相互独立的 *** 作系统系列，一个是以Windows 98和Windows ME为代表的面向桌面电脑的系列，另一个是以Windows 2000和Windows NT为代表的面向服务器市场的系列。Windows XP是微软把所有用户要求合成一个 *** 作系统的尝试，而为此付出的代价是丧失了对基于DOS程序的支持。

Windows XP是基于Windows 2000代码的产品，同时拥有一个新的用户图形界面（叫做月神Luna），它包括了一些细微的修改，其中一些看起来是从Linux的桌面环境（desktop environmen）诸如KDE中获得的灵感。带有用户图形的登陆界面就是一个例子。此外，Windows XP还引入了一个“基于人物”的用户界面，使得工具条可以访问任务的具体细节。然而，批评家认为这个基于任务的设计指示增加了视觉上的混乱，因为它除了提供比其它 *** 作系统更简单的工具栏以外并没有添加新的特性。而额外进程的耗费又是可见的。

它包括了简化了的Windows 2000的用户安全特性，并整合了防火墙，以用来确保长期以来以着困扰微软的安全问题。

由于微软把很多以前是由第三方提供的软件整合到 *** 作系统中，XP受到了猛烈的批评。这些软件包括防火墙、媒体播放器（Windows Media Player），即时通讯软件（Windows Messenger），以及它与Microsoft Pasport网络服务的紧密结合，这都被很多计算机专家认为是安全风险以及对个人隐私的潜在威胁。这些特性的增加被认为是微软继续其传统的反竞争行为的持续。

另外受到强烈批评的是它的产品激活技术。这使得主机的部件受到监听，并在软件可以永久使用前（每30天一个激活周期）在微软的记录上添加一个唯一的参考序列号（reference number）。在其它计算机上安装系统，或只是简单的更换一个硬件，例如网卡，都将产生一个新的与之前不同的参考序列号，造成用户必须重新输入安装序列号来激活Windows XP的麻烦。

Windows XP的最低系统要求：推荐计算机使用时钟频率为 300 MHz 或更高的处理器；至少需要 233 MHz （单个或双处理器系统）；推荐使用Intel Pentium/Celeron 系列、AMD K6/Athlon/Duron 系列或兼容的处理器，推荐使用 128 MB RAM 或更高（最低支持64M，可能会影响性能和某些功能），15 GB可用硬盘空间，Super VGA (800x600) 或分辨率更高的视频适配器和监视器，CD-ROM或DVD驱动器，键盘和Microsoft 鼠标或兼容的指针设备。

*** 作系统（Operating System，简称OS）传统上是负责对计算机硬件直接控制及管理的系统软件。 *** 作系统的功能一般包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理等。当多个程序同时运行时， *** 作系统负责规划以优化每个程序的处理时间。

一个 *** 作系统可以在概念上分割成两部分：内核(Kernel)以及壳(shell)。一个壳程序包裹了与硬件直接交流的内核：硬件<->内核<->壳<->应用程序

在有些 *** 作系统上内核与壳完全分开（例如Unix、Linux等），这样用户就可以在一个内核上使用不同的壳；而另一些的内核与壳关系紧密（例如Microsoft Windows），内核及壳只是 *** 作层次上不同而已。

Windows 98是一个发行于1998年6月25日的混合16位/32位的图形 *** 作系统。这个新的系统是基于Windows 95上编写的，它改良了硬件标准的支持，例如USB、MMX和AGP。其它特性包括对FAT32文件系统的支持、多显示器、Web TV的支持和整合到Windows图形用户界面的Internet Explorer，称为活动桌面（Active Desktop）。Windows 98 SE（第二版）发行于1999年6月10日。它包括了一系列的改进，例如Internet Explorer 5、Windows Netmeeting 3、Internet Connection Sharing和对DVD-ROM的支持。Windows 98被人批评为没有足够的革新。即使这样，它仍然是一个成功的产品。第二版被批评为不能在第一版的基础上自由升级。

Windows 98的最低系统需求：486DX/66MHz或更高的处理器，16MB的内存，更多的内存将改善性能；如果使用FAT16文件系统, 典型安装需250兆；因系统设置和选项不同, 所需空间范围在225兆到310兆之间；如果使用FAT32文件系统, 典型安装需245兆；因系统设置和选项不同, 所需空间范围在200兆到270兆之间；CD－ROM或DVD－ROM驱动器和VGA或更高分辨率的显示器，微软鼠标或兼容的指向设备。

Windows ME是一个32位图形 *** 作系统，由微软公司发行于2000年9月14日。这个系统是在Windows 95和Windows 98的基础上开发的。它包括相关的小的改善，例如Internet Explorer 55。其中最主要的改善是用于与流行的媒体播放软件RealPlayer竞争的Windows Media Player 7。但是Internet Explorer 55和Windows Media Player 7都可以在网上免费下载。Movie Maker是这个系统中的一个新的组件。这个程序提供了基本的对视频的编辑和设计功能，对家庭用户来说是简单易学的。但是，最重要的修改是系统去除了DOS，而由系统恢复代替了。

在概念上，这是一个大的改进：拥护不再需要有神秘的DOS行命令的知识就可以维护和修复系统。实际上，去除了DOS功能对维护来说是一个障碍，而系统恢复功能也带来一些麻烦：性能显著的降低；它也被证明并不能有效的胜任一些通常的错误。由于系统每次都自动创建一个先前系统状态的备份，使得非专业人员很难实行一些急需的修改，甚至是删除一个不想要的程序或病毒。有观点认为这个系统只是Windows 98的升级版本，不应该独自成为一个版本。也有观点认为这是微软自30版以后最差的第一个没有发行第二版的Windows。

Microsoft Windows 2000（起初称为WinNT 50）是一个由微软公司发行于2000年12月19日的32位图形商业性质的 *** 作系统。Windows 2000有四个版本：Professional、Server、Advanced Server和Datacenter Server。另外，微软提供了Windows 2000 Advanced Server限定版，用于运行于英特尔Itanium 64位处理器上。所有版本的Windows 2000都有共同的偿贰罐股忒噶闺拴酣茎一些新特征：NTFS5，新的NTFS文件系统；EFS，允许对磁盘上的所有文件进行加密；WDM，增强对硬件的支持。

Microsoft Windows 2000的最低系统要求：133 MHZ或更高主频的Pentium级兼容CPU，推荐最小内存为64MB，更多的内存通常可以改善系统响应性能[最多支持4GB内存]，至少有1GB可用磁盘空间的2GB硬盘（如果通过网络进行安装，可能需要更多的可用磁盘空间），Windows 2000 Professional支持单CPU和双CPU系统。

Windows XP，或视窗XP是微软公司最新发布的一款视窗 *** 作系统。它发行于2001年10月25日，原来的名称是Whistler。微软最初发行了两个版本，家庭版（Home）和专业版（Professional）。家庭版的消费对象是家庭用户，专业版则在家庭版的基础上添加了新的为面向商业的设计的网络认证、双处理器等特性。字母XP表示英文单词的“体验”（experience）。

在XP之前，微软有两个相互独立的 *** 作系统系列，一个是以Windows 98和Windows ME为代表的面向桌面电脑的系列，另一个是以Windows 2000和Windows NT为代表的面向服务器市场的系列。Windows XP是微软把所有用户要求合成一个 *** 作系统的尝试，而为此付出的代价是丧失了对基于DOS程序的支持。

Windows XP是基于Windows 2000代码的产品，同时拥有一个新的用户图形界面（叫做月神Luna），它包括了一些细微的修改，其中一些看起来是从Linux的桌面环境（desktop environmen）诸如KDE中获得的灵感。带有用户图形的登陆界面就是一个例子。此外，Windows XP还引入了一个“基于人物”的用户界面，使得工具条可以访问任务的具体细节。然而，批评家认为这个基于任务的设计指示增加了视觉上的混乱，因为它除了提供比其它 *** 作系统更简单的工具栏以外并没有添加新的特性。而额外进程的耗费又是可见的。

它包括了简化了的Windows 2000的用户安全特性，并整合了防火墙，以用来确保长期以来以着困扰微软的安全问题。

由于微软把很多以前是由第三方提供的软件整合到 *** 作系统中，XP受到了猛烈的批评。这些软件包括防火墙、媒体播放器（Windows Media Player），即时通讯软件（Windows Messenger），以及它与Microsoft Pasport网络服务的紧密结合，这都被很多计算机专家认为是安全风险以及对个人隐私的潜在威胁。这些特性的增加被认为是微软继续其传统的反竞争行为的持续。

另外受到强烈批评的是它的产品激活技术。这使得主机的部件受到监听，并在软件可以永久使用前（每30天一个激活周期）在微软的记录上添加一个唯一的参考序列号（reference number）。在其它计算机上安装系统，或只是简单的更换一个硬件，例如网卡，都将产生一个新的与之前不同的参考序列号，造成用户必须重新输入安装序列号来激活Windows XP的麻烦。

Windows XP的最低系统要求：推荐计算机使用时钟频率为 300 MHz 或更高的处理器；至少需要 233 MHz （单个或双处理器系统）；推荐使用Intel Pentium/Celeron 系列、AMD K6/Athlon/Duron 系列或兼容的处理器，推荐使用 128 MB RAM 或更高（最低支持64M，可能会影响性能和某些功能），15 GB可用硬盘空间，Super VGA (800x600) 或分辨率更高的视频适配器和监视器，CD-ROM或DVD驱动器，键盘和Microsoft 鼠标或兼容的指针设备。

希望我的回答对你有帮助^_^

*** 作系统的五大管理功能:

（1）作业管理：包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等；

（2）文件管理：又称为信息管理；

（3）存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对主存的管理；

（4）设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收；

（5）进程管理：实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将CPU真正合理地分配给每个任务。

处理机正在运行的程序称为进程。

进程是一个正在执行中的程序实例，可以包含多个线程，通常会占用一定的系统资源，例如CPU时间、内存空间、文件句柄等。

进程（Process）是指计算机中已运行的程序，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是 *** 作系统结构的基础。

处理机管理的工作是对CPU资源进行合理的分配使用,以提高处理机利用率，并使各用户公平地得到处理机资源。这里的主要问题是处理机调度算法和调度算法特征分析。

分为：作业调度、内存调度、进程调度。

作业： 又称为""宏观调度"、"高级调度"。从用户工作流程的角度,一次提交的若干个流程,其中每个程序按照进程调度。时间上通常是分钟、小时或天。

内外存交换： 又称为"中级调度"。从存储器资源的角度。将进程的部分或全部换出到外存上,将当前所需部分换入到内存。指令和数据必须在内存里才能被CPU直接访间。

进程或线程： 又称为"微观调度"、"低级调度"。从CPU资源的角度,执行的单位。时间上通常是毫秒。因为执行频繁,要求在实现时达到高效率。

作业调度从外存的后备队列中选择一批作业进入内存，为它们建立进程，这些进程被送入就绪队列，进程调度从就绪队列中选出一个进程，并把其状态改为运行状态，把CPU分配给它。中级调度是为了提高内存的利用率，系统将那些暂时不能运行的进程挂起来。当内存空间宽松时，通过中级调度选择具备运行条件的进程，将其唤醒。

进程调度和切换程序是 *** 作系统内核程序，当请求调度的事件发生后，才可能会运行进程调度程序，当调度了新的就绪进程后，才会去进行进程间的切换。在实际中， *** 作系统内核程序运行时，如果某时发生了引起进程调度的因素，并不一定能够马上进行进程的调度和切换。

不能进行进程调度和切换的情况有以下几种：

1）在处理中断的过程中： 中断过程复杂，在实现上很难做到进程切换，而且中断处理是系统工作的一部分，逻辑上不属于某一进程，不应被剥夺处理机资源。

2）进程在 *** 作系统内核程序临界区中： 进入临界区后，需要独占式地访问共享数据，理论上必须加锁，以防止其他并行程序进入，在解锁前不应切换到其他进程运行，以加快共享数据的释放。

3）其他需要完全屏蔽中断的原子 *** 作过程中： 如加锁、解锁、中断现场保护、恢复等原子 *** 作。在原子过程中，连中断都要屏蔽，更不应该进行进程调度与切换。

应当进行进程调度和切换的情况有：

1）当发生引起调度条件，且当前进程无法继续运行下去时，可以马上进行调度和切换。 如果 *** 作系统只在这种情况下进行进程调度，就是非剥夺调度。

2）当中断处理结束或自陷处理结束后，返回被中断进程的用户态程序执行现场前，若置上请求调度标志，即可马上进行进程调度与切换。 如果 *** 作系统支持这种情况下的运行调度程序就实现了剥夺方式的调度。

1）非剥夺调度方式（非抢占方式）。 这种方式的优点是实现简单、系统开销小，适用于大多数的批处理系统，但它不能用于分时系统和大多数实时系统。

2）剥夺调度方式（抢占方式）。 可以提高系统吞吐率和响应效率，但剥夺不是一种任意性的行为，必须遵循一定的准则，主要有：优先权、短进程优先和时间片原则等。

1）CPU利用率；

2）系统吞吐量； 表示单位时间内CPU完成作业的数量。

3）周转时间； 是指从作业提交到作业完成所经历的时间。

4）等待时间； 是指进程处于等处理机状态时间之和。

5）响应时间； 是指用户提交请求到系统首次产生响应所用的时间。

作业的周转时间

平均周转时间

带权周转时间=最高响应比

等待时间

FCFS是一种不可剥夺式算法，先到的进程先运行。

特点是：算法简单，但效率低；对长作业比较有利，但对短作业不利；有利于CPU繁忙型作业，而不利于I/O繁忙型作业。

从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将它们调入内存运行。

缺点：

1）对长作业不利，容易出现 “饥饿”现象 ；

2）该算法未完全考虑作业的紧迫程序，因而不能保证紧迫性作业会被及时处理；

3）由于作业的长短只是根据用户所提供的预估执行时间而定的，而用户又可能会有意或无意地缩短其作业的估计运行时间，致使 该算法不一定能真正做到短作业优先调度 。

SJF调度算法的平均等待时间、平均周转时间最少。

根据新的最高优先级进程能否抢占正在执行的进程，可以将该调度算法分为：

1）非剥夺式优先级调度算法。

2）剥夺式优先级调度算法。

根据进程创建后其优先级是否可以改变，可以将进程优先级分为以下两种：

1）静态优先级。 创建时确定，在进程整个运行期间保持不变。

2）动态优先级。 进程运行过程中，根据进程情况的变化（进程占有CPU时间的长短、就绪进程等待CPU时间的长短）动态调整优先级。

适用于实时系统，会出现“饥饿”现象

对FCFS和SJF调度算法的一种综合平衡，公式：

1）当作业的等待时间相同时，则要求服务时间越短，其响应比越高，有利于短作业；

2）当要求服务时间相同时，作业的响应比由其等待时间决定，等待时间越长，其响应比越高，因而它实现的是先来先服务；

3）对于长作业，作业的响应比可以随等待时间的增加而提高，当其等待时间足够长时，其响应比便可升到很高，从而也获得处理机。克服了饥饿状态，兼顾了长作业。

进程调度程序选择就绪队列中第一个进程执行，但仅能运行一个时间片，如100ms。在使用完一个时间片之后，即使进程并未完成其运行，它也必须释放出（被剥夺）处理机给下一个就绪进程，而被剥夺的进程返回到就绪队列的末尾重新排队，等候再次运行。

时间片的大小对系统性能的影响很大， 时间片的长短通常由以下因素确定：系统的响应时间、就绪队列中的进程数目和系统处理能力。

响应时间=等待的进程数＊时间片 这个公式用来确定时间片大小

1）应设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级，第1级队列的优先级最高，2级队列次之，其余队列的优先级逐次降低。

2）赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同，在优先级越高的队列中，每个进程的运行时间片就越小。

3）每个作业都采用时间片运行一次，运行完的作业撤离队列，一次时间片后未完成完的作业，就将其放置下一级队列的队尾，再采用FCFS调度算法运行一次时间片轮转，若仍未完成，继续放入下一队列，如此下去。

多级反馈队列的优势：

1）终端型作业用户：短作业优先。

2）短批处理作业用户：周转时间较短。

3）长批处理作业用户：经过前面几个队列得到部分执行，不会长期得不到处理。

1、程序执行宏观上并行。

2、程序执行微观上串行。

3、设备和处理机只能串行。程序解释指解释程序。解释程序是一种语言处理程序，在词法、语法和语义分析方面与编译程序的工作原理基本相同，但在运行用户程序时，它直接执行源程序或源程序的内部形式中间代码。

以上就是关于什么叫 *** 作系统的处理机管理全部的内容，包括:什么叫 *** 作系统的处理机管理、处理机正在运行中的程序称为、第三章 处理机管理等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！