浅谈操作系统之进程管理

详解本文前，先来说说什么是操作系统吧，要不，大家可能都不知道自己在看些什么。下图，可以非常形象的表示操作系统及它的相关内容。本文主要详细介绍一下操作系统的进程管理功能。





上图可以看出，操作系统是位于计算机硬件和应用软件之间的，有效组织和管理系统中各种软、硬件资源。它通过资源管理，提高了计算机系统的效率；也改善了人机界面，不需要我们直接面对简单且复杂的0和1了，向用户提供了友好的工作环境。下面来细说说进程管理吧。
首先，我们需要了解，什么是进程，与其相关的，什么又是线程？进程，可以认为它就是程序的一次执行。进程主要有程序、数据和进程控制块（PCB）组成，其中PCB是进程的唯一标识。而线程则是进程的一个实体。通过创建线程，减少程序并发执行时的时空开销，下图形象的表示了进程与线程的关系。



说到进程管理，就不得不说说三态模型了。对比着，我们可以看出进程的管理主要哎就绪状态和运行状态之间的转换。先看图：




三种状态：运行态、就绪态和等待态。在就绪状态时：进程已得到运行所需资源，只等CPU的调度即可运行，可称之为万事俱备只欠东风；而运行状态：进程已得到运行所需资源，并且得到了CPU的调度；等待状态则是不具备运行条件，等待时机的状态。三种状态间的转换图中已显示清楚，不再赘述。
其中在就绪状态和运行状态间的转换中，涉及到了很重要的进程调度。下面来详细说一说。
进程调度有两种方式：可剥夺和不可剥夺。可剥夺式是指当有更高优先级的进程到来时，强行将正在运行进程的CPU分配给更高优先级的进程；不可剥夺式与其不同，即便有更高优先级的进程到来，也需要等待正在运行进程自动释放占用的CPU。
这里的调度也就是涉及到三级调度。请看下图：



而常用的调度算法主要有先来先服务、时间片轮转、优先级调度和多级反馈调度算法。
先来先服务算法按照作业提交或进程成为就绪状态的先后次序分配CPU，也就是说进程调度总是将就绪队列队首的进程投入运行。时间片轮转则分为固定时间片和可变时间片。固定时间片分配给每个进程相等的时间片，使所有进程都公平执行。而可变时间片则是根据进程不同要求对时间片大小实时修改。优先级调度顾名字义，谁的优先级高就优先调度谁。多级反馈调度则是时间片轮转和优先级调度的一个结合。
大致就是这些了，继续学习，继续补充吧！