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操作系统-3进程管理
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操作系统进程管理
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操作系统进程管理
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【OS】（4）
基础：进程描述及控制策略：进程调度实现：互斥与同步避免：死锁与饥饿解决：几个经典问题
进程的引入
程序的顺序执行
源代码程序，目标程序和可执行程序程序执行：编辑，编译，链接，执行程序的结构：顺序，分支，循环结构程序执行的特征：顺序性，封闭性，可再现性
程序并发执行
多道程序设计技术：多个程序并发执行程序并发执行时的特征：间断性，非封闭性，不可再现性并发执行引发的问题：
协调各程序的执行顺序：输入数据还未全部输入内存时，计算必须等待多个执行程序共享系统资源，程序之间可能会相互影响，甚至影响输出结果选择那些，多少个程序进入内存执行内存中的执行程序谁先执行，谁后执行内存如何有效分配？
进程的概念
定义：可并发执行的程序，在一个数据集合上的运行过程申请、拥有资源~调度（线程）程序：静态概念，是指令和数据的集合，可长期存储进程与程序对应关系
一个程序可以对应一个进程或者多个进程一个进程可以对应一个程序，或者一段程序
进程的特征
动态性并发性独立性异步性
引入进程带来的问题
增加了空间开销：为进程建立数据结构额外的时间开销：管理和协调，跟踪，填写和更新有关数据结构，切换进程，保护现场更难控制：协调多个进程竞争和共享资源如何预防；解决多个集成因为竞争资源而出现的故障处理机的竞争尤为突出
进程的结构
组成（进程映像）：程序，数据集合，进程控制块PCB（Process Control Block）PCB是进程存在的唯一标志。创建进程时，创建PCB；进程结束时，系统将撤销其PCB
进程标识信息：进程的内部（系统分配给它的标示）和外部标示符（name of a&person）处理机状态信息：通用寄存器值，指令计数器值，程序状态字PSW值，用户栈指针值进程调度信息：进程状态，进程优先权，进程调度的其他信息其他信息：程序及数据指针，进程同步和通讯机制，资源清单，连接指针
PCB的组织方式
单一队列：所有进程的PCB通过链表组织成为一个单一队列。适用于进程数目不多的系统。如windows操作系统表格结构（查找效率较高）
PCB按进程状态不同组织成不同的表格：就绪进程表，执行进程表（多机系统中）及阻塞进程表系统分别记载各PCB表的起始地址
PCB多级队列
进程的状态
进程的执行轨迹：进程执行的指令序列，用以观察处理机的执行过程两状态模型：
执行，未执行
并非所有进程只要“未执行”就处于就绪状态，有的需要阻塞，等待IO完成；“未执行”又可以分为就绪和阻塞
进程的五状态
执行Running：占用处理机（单处理机环境中，某一时刻仅一个进程占用处理机）就绪Ready：准备执行阻塞Blocked：等待某事件发生才能执行，如等待I/O完成等新New：进程已经创建，但未被OS接纳为可执行进程终止Terminated：因停止或取消，被OS从执行状态释放
某些系统允许父进程在任何情况下终止其子进程。如果一个父进程被终止，其子进程都必须终止
问题：多个进程竞争内存资源
内存资源紧张无就绪进程，处理机空闲：I/O的速度比处理机的速度慢很多，可能出现全部进程阻塞等待I/O
采用交换技术：换出一部分进程到外存，以腾出内存空间采用虚拟存储技术：每个进程只能装入一部分程序和数据（存储管理部分）
对换技术，交换技术
将内存中暂时不能运行的进程，或暂时不用的数据和程序，换出到外存，以腾出足够的内存空间，把已具备运行条件的进程，或进程所需要的程序和数据，换入内存
进程挂起的原因
进程全部阻塞，处理机空闲系统负荷过重，内存空间紧张操作系统的需要。操作系统可能需要挂起后台进程或一些服务进程，或者某些导致系统故障的进程终端用户的请求父进程的请求
被挂起进程的特征
不能够立即执行可能是等待某事件发生，若是，则阻塞条件独立于挂起条件，即使阻塞事件发生，该进程也不能够执行使之挂起的进程为：自身，父进程，OS只有挂起他的进程才能使之由挂起状态转换为其他状态
挂起与阻塞
是否只能挂起阻塞进程如何激活一个挂起进程两个概念：进程是否等待事件，阻塞与否；进程是否被换出内存，挂起与否4种状态组合：
就绪：进程在内存，准备执行阻塞：进程在内存，等待事件就绪/挂起：进程在外存，只要调入内存即可执行阻塞/挂起：进程在外存，等待事件
处理机可调度执行的进程有两种：
新创建的进程或换入一个以前挂起的进程通常为了避免增加系统负载，系统会换入一个以前挂起的进程执行
进程的控制
两种执行模式：
系统模式（又称为系统态）、控制模式或内核模式
具有较高特权运行系统特定的指令，包括读写控制寄存器的指令，基本IO指令以及与存储管理有关的指令及一些特定的内存区内核模式下的处理机及其指令、寄存器和内存都受到完全控制和保护
用户模式（或用户态）
较低的特权用户一般运行在用户模式
用户-&系统：用户执行到一条系统调用，进入操作系统内核执行系统-&用户：执行完系统调用的功能，返回到用户程序特殊情况：程序执行到结束语句时，切换到系统模式，不再返回到用户程序
操作系统内核
基于硬件的第一层软件扩充，提供操作系统最基本的功能，是操作系统工作的基础；现代操作系统中，为减少系统本身的开销，往往将一些与硬件紧密相关的（如中断处理程序，设备驱动程序等），基本的，公共的，运行频率较高的模块（如时钟管理，进程调度等），以及关键性数据结构独立开来，使之常驻内存，并对他们进行数据保护。通常把这一部分称为操作系统的内核。用户通过系统调用访问操作系统的功能，这些功能最终都通过操作系统内核实现。一般滴，操作系统内核功能可以概括地划分为资源管理功能和支撑功能
资源管理：
进程管理：进程创建和终止，调度，状态转换，同步和通信，管理PCB存储管理：为进程分配地址空间，对换，段/页管理IO设备管理：缓存管理，为进程分配IO通道和设备
支撑功能：
中断处理统计监测时钟管理原语（Primitive）：原子操作
进程的创建与终止进程的阻塞与唤醒进程的挂起与激活进程切换
进程切换&模式切换
进程切换：作用与进程之间的一种操作模式切换：进程内部所引用的一种操作，当用户程序和转入系统调用，或者相反时，该操作将被引用进程切换一定会引发模式切换，反之则不然
调度是指，在一个队列中，按照某种方法（算法），选择一个合适的个体的过程。调度的关键是需要某种方法或者算法，好的调度算法有利于选择到合适的个体调度目标
公平性处理机利用率提高系统吞吐量尽量减少进程的响应事件
调度原则：
满足用户的要求：
响应时间：（考虑尽可能使绝大多数用户的请求能在响应时间内完成，常用于评价分时系统的性能）周转时间：作业提交给系统开始到作业完成的这段时间间隔，评价批处理系统的性能截止时间：实时系统中，某任务必须开始执行的最迟时间，或必须完成的最迟时间，常用来评价实时系统的性能
满足系统的需求：
系统吞吐量处理机利用率各类资源的平衡使用公平性及优先级
调度方式：
非剥夺方式
执行完毕or申请IO阻塞自己不利于“及时性”要求较高的分时和实时系统，主要用于批处理系统
操作系统可以在新进程到来时，或某个具有较高优先权的被阻塞进策划那个插入就绪队列时，或在基于时间片调度的的系统中，时间片用完而中断当前进程的执行，调度新的进程执行这种方式会产生较多的中断，主要用于实时性要求较高的实时系统及性能要求较高的批处理系统
批处理调度，分时调度，实时调度和多处理机调度长程调度（外存到内存）：
long-term scheduling又称为高级调度或者作业调度，它为被调度作业或用户程序创建进程，分配必要的系统资源，并将新创建的进策划那个插入就绪队列，等待短程调度某些采用交换技术的系统将新创建的进程插入到就绪/挂起队列，等待中程调度在批处理系统中，作业进入系统后，先驻留在磁盘上，组织成批处理队列，称为后备队列。长程调度从该队列中选择一个或者多个作业，为之创建进程
考虑的问题：
选择多少个进入内存--取决于多道程序的度，即允许同时在内存中运行的进程数选择那些作业：取决于长程调度算法
中程调度（进程间的外存内存之间）
又称为中级调度内存空间紧张时，或处理机找不到一个可执行的就绪进程时，需要选择一个进程（阻塞或就绪状态）换出到外存，释放出内存空间给别的进程使用；当内存空间较充裕时，从外存选择一个挂起状态的进程调度到内存（换入）；
目的：为了提供内存的利用率和系统的吞吐量只有支持进程挂起的操作系统才具有中程调度功能
短程调度（内存里）：
也成为进程调度，或低级调度，决定就绪队列中的那个进程将获得处理机短程调度运行频率最高现代操作系统几乎都具有短程调度功能
IO调度（相近的磁道）
进程调度算法
FCFS(先来先服务)：同时适合于三种调度
非剥夺调度方式，实现简单，看似公平注意：后进入队列的运行时间较短的进程或者IO型进程而言，可能需要较长时间的等待对段进程不公平
短进程优先（对FCFS的改进）
非剥夺。难以准确预测进程的执行时间可能导致长进程饥饿采用非剥夺调度方式，未考虑进程的紧迫程度，不适合于分时系统和事务处理系统
时间片轮转调度法
用户数多时进程急剧增加时间片大小会影响处理性能
进程切换会增加系统额外开销太长太短都不好综合考虑系统最大用户数，响应时间，系统效率等因素
对于短的，计算型的进程较有利不适合IO型的进程改进方法之一：可以将IO阻塞时间完成的进程单独组织成一个就绪队列，该队列进程的时间片可以设置的小一点，且优先调度
基于优先级的调度算法
设定进程的优先级
进程完成功能的重要性进程完成功能的紧迫性为均衡系统资源的使用，指定进程（作业）优先级进程对资源的占用程度，例如，可以为短进程（或作业）赋予较高的优先级
静态与动态优先级
动态优先级：
剩余时间最短者优先（剥夺型）
响应比高者优先
进程的优先级与等待时间成正比难以准确的估计进程的语气执行时间计算响应比增加系统开销
反馈调度法
根据执行历史而非未来进行调度，将解决这个问题根据进程的执行历史调整调度方式的调度方法，它结合了优先级和时间片轮转调度的方法
有利于交互性短进程或批处理作业，他们一般只需要一个或者几个时间片即可完成可能是长进程的周转时间急剧增加如果不断有新进程进来，还可能时长进程海长期饥饿现象可以为各队列设置不同的时间片，优先级愈低时间片愈长
实时系统（Real-Time System）
能及时响应外部事件爱你的请求，在规定时间内完成对该事件的处理，并控制所有的实时任务协调一致的运行的计算机系统分为实时控制系统和实时信息处理系统实时控制系统：
要求进行实时控制的系统主要用于生产过程的控制。（自动控温，武器控制，导弹制导，自动驾驶）
实时信息处理系统
对信息进行实时处理的系统很短的时间为用户做出正确的回答（飞机订票，情报检索）
实时任务（real-time task）
具有即时性要求的，常常被重复执行的特定进程，在实时系统中常被称为任务周期性划分
周期性实时任务
周期性的控制某个外部事件
非周期性实时任务
必须联系着一个截止时间（开始截止时间，完成截止时间）
对截止时间的要求
硬实时任务（错过了出现难以预测的结果，可能是灾难性的）软实时任务（错过了影响不会太大）
硬实时任务必须完成，软实时任务尽量完成公平性和最短时间响应时间等要求已不再重要
实时性要求不太高的
基于时间片轮转调度算法基于 优先级的调度算法最早截止时间优先调度算法，即优先调度截止时间最近的实时任务
速度单调调度算法（RMS）
根据任务周期大小赋予优先级，最短优先任务具有最高优先级其中
任务周期（period），之一个任务到达至下一个任务到达之间的时间范围任务速度（rate），即周期（以秒记）的倒数
任务周期的结束，表示任务的硬截止时间，任务的执行时间不应超过任务周期以任务速度为参数，则优先级函数式一个单调递增的函数广泛用于工业实时系统的周期性任务调度
引入线程是为了减少程序并发执行时系统所付出的额外开销，使系统具有更好的并发性两个基本属性
进程是一个拥有资源的独立单位同时又是一个可以独立调度的基本单位
由进程到线程
目标：既能提高进程的并发度，又能降低系统的额外开销实现：将进程的资源申请和调度属性分开，即进程作为资源的申请和拥有者，但是不作为调度的基本单位，这样就产生了线程的概念线程自身基本上不拥有系统资源，只拥有少许运行中必不可少的私有资源，线程可与同属一个进程的其他线程共享进程的全部资源进程中的所有线程共享该进程的状态三种基本状态：就绪执行阻塞一般不具有挂起状态
一个进程可以创建和撤销多个线程，同一进程的多个线程可以并发执行线程的操作包括:
派生（SPawn）阻塞（Block）解除阻塞（Unblock）结束（Finish）
线程阻塞不一定会引起进程的阻塞类型：
用户级线程（由应用程序完成）和内核级线程进程中的某个线程需要等待另一线程的输入数据而阻塞时，整个进程并不会阻塞，即进程保持执行状态，其内的某个线程也是执行状态。当某线程因为IO阻塞时，内核需要启动系统IO，控制从用户级转到系统内核级，这时常会引起整个进程阻塞，随即将发生进程切换，进程调度程序重新调度另一个就绪进程执行。混合模式
进程的互斥与同步
问题：如何协调多个进程对系统资源，如内存空间，外部设备等的竞争和共享？如何解决多个进程因为竞争资源而出现的执行结果异常，设置系统不稳定，失效等问题。并发控制：
死锁某些资源必须互斥的使用--临界资源访问临界资源的那段代码称为临界区任何时刻，只允许一个进程进入临界区，以此实现进程对临界资源的互斥访问
互斥使用临界区
在进程需要使用临界资源时，通过获得临界区的使用权实现的。首先，在进入区判断是否可以进入临界区，如果可以进入，则必须设置临界区使用标志，阻止其他后来的进程进入临界区。后来的进程通过查看临界区使用标志，知道自己不能够进入临界区，就进入阻塞队列，将自己阻塞当临界区内的进程时候用完毕，推出临界区时，即在退出区修改临界区使用标志，并负责唤醒阻塞队列中的一个进程，让其进入临界区必须保证“临界区使用标志”是可以被系统中的所有进程共享的全局变量，而且诸进程对该标志的修改操作必须互斥的进行
临界区使用原则
每次只允许一个进程进入临界区（忙则等待）进程只能在临界区内逗留有限时间，不得使其他进程在临界区外无限等待（有限等待）&如果临界区空闲，则只要有进程申请就立即让其进入（空闲让进）进入临界区的进程，不能够在临界区内长时间阻塞等待某事件，必须在一定期限内退出临界区（让权等待）不能限制进程的执行进度及处理机的数量
竞争资源可能引起死锁
竞争资源可能引起饥饿并发控制-共同协作
多个进程常常需要共同修改某些共享变量，表格文件数据库等，协作完成一些功能必须确保他们对共享变量的修改时正确的，保证数据的完整型共享协作同样涉及到互斥死锁和饥饿问题，当更强调对数据的写操作必须互斥的进行必须保证数据的一致性（银行存款取款余额）一般通过事务处理来保证数据的一致性，进入临界区的进程必须一次性完成对这一些列数据的修改操作只有该进程退出临界区以后，才允许其他进程进入临界区进行数据修改，以保证数据的一致性。
并发控制-通信协作
当进程进行通信合作时，各个进程之间需要建立连接，通信进程需要同步和协调。进程通信的方式很多，包括消息传递，管道，共享存储区等。通过消息传递实现进程通信时，由于没有共享资源，故无需互斥，但仍可能出现死锁与饥饿通信死锁与饥饿
互斥与同步的解决策略
由进程自己，通过执行相应的程序指令，实现与别的进程的同步于互斥，无需专门的程序设计语言或操作系统的支持很难正确的控制进程间的同步与互斥，而且可能会大大增加系统的额外开销
通过屏蔽中断或采用专门的机器指令控制同步与互斥减少了系统额外开销，需要太强的硬件约束条件，以及可能导致进程饥饿与死锁现象，没有成为通用的解决方法
信号量方法（重点）
由操作系统，或专门的程序设计语言提供特别支持，包括信号量方法，管程方法和消息传递方法通用方法
管程方法消息传递方法
Dekker算法Peterson算法初步设想：控制两个互斥进入临界区，可以让两个进程轮流进入临界区
保证了互斥出现忙等现象a非要等b用完一次才能使用下一次
第一次改进
为临界区设置状态标志，表明临界区是否可用，空闲时，任何一个进程都能进入进程在临界区失败问题不能保证互斥
第二次改进
预先表明希望进入临界区会死锁会忙等
第三次改进
使他们表明态度，懂得“谦让”
Dekker互斥算法
Peterson方法
约束太强，代价太大
专用机器指令
Test and set 指令exchange指令
优点：简单，易于证明；同时适合与单处理机系统和共享内存的多处理机系统中多个进程的互斥；缺点：忙等现象依然存在，但属于可接受的忙等；可能出现饥饿现象可能导致死锁
信号量方法
实例：信号灯两个或者两个进程可以通过传递信号进行合作，可以迫使进程在某个位置暂时停止执行（阻塞等待），知道它受到一个可以向前推进的信号（被唤醒）相应的，实现信号灯作用的变量称为信号量，常定义为记录型变量s，其中一个域为整型，另一个域为队列，其元素为等待信号量的阻塞进程信号量定义
定义对信号量的两个原子操作：wait（s）和signal（s）；早期这两个原语被称为P(s)和V(s)
信号量的类型：互斥信号量和资源信号量互斥信号量用于申请或者释放资源的使用权，常初始化为1资源信号量用于申请或归还资源，可以初始化为大于1的正整数，表示系统中某类资源的可用个数wait操作用于申请资源（或使用权），进程执行wait原语时，可能会阻塞自己signal操作用于释放资源（或归还资源使用权），进程执行signal原语时，有责任唤醒一个阻塞进程信号量的物理意义s.count表示可用资源数
生产者/消费者问题
必须使生产者和消费者互斥进入缓冲区。即，某时刻只允许一个实体（生产者或消费者）访问缓冲区，生产者互斥消费者和其他任何生产者。生产者不能够向满缓冲区写数据，消费者也不能在空缓冲区中取数据，即生产者与消费者必须同步
读者/写者问题
管程方式（面向对象的方法）（应用比较少）
用管程实现互斥
进程通信的方式
常用进程通信方式
基于共享存储区方式
消息传递方式
进程之间通信的两条原语
Send（destination，message）Receive（sourse,message）
消息传递的同步
三种同步方式
消息传递中的寻址
利用消息传递实现互斥
消息传递解决生产者消费者问题
参考知识库
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一、单项选择题
1、操作系统中的作业管理是一种（
A.宏观的高级管理
B.宏观的低级管理 C.系统刚开始加电
D.初始化引导完成 2、进程和程序的本质区别是（
A.存储在内存和外存
B.顺序和非顺序执行机器指今 C.分时使用和独占使用计算机资源
D.动态和静态特征 3、处于后备状态的作业存放在（
D.扩展内存 4、在操作系统中，作业处于（
）时，已处于进程的管理之下。
D.完成 5、 在操作系统中，JCB是指（
A.作业控制块
B.进程控制块 C.文件控制块
D.程序控制块 6、 作业调度的关键在于（
A.选择恰当的进程管理程序
B.选择恰当的作业调度算法 C.用户作业准备充分
D.有一个较好的操作环境 7、下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（
A．先来先服务法
B. 短作业优先法 C. 优先数法
D. 时间片轮转法 8、按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（调度算法。
A.先来先服务法
B. 短作业优先法 C.时间片轮转法
D. 优先级法 9、在批处理系统中，周转时间是（
A.作业运行时间
B.作业等待时间和运行时间之和
C.作业的相对等待时间
D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间 10、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（
A.先来先服务法
B. 优先级法 C.短作业优先法
D. 时间片轮转法 11、操作系统中，（
）负责对进程进行调度。
A.处理机管理
B. 作业管理
C.高级调度管理
D. 存储和设备管理 12、一个进程被唤醒意味着（
A.该进程重新占有了CPU
B.进程状态变为就绪
C.它的优先权变为最大
D.其PCB移至就绪队列的队首 13、当作业进入完成状态，操作系统（
A.将删除该作业并收回其所占资源，同时输出结果
B.将该作业的控制块从当前作业队列中删除，收回其所占资源，并输出结果
C.将收回该作业所占资源并输出结果
D.将输出结果并删除内存中的作业 14、下列进程状态的转换中，（
）不正确的．
A.就绪一运行
B.运行一就绪 C.就绪一阻塞
D.阻塞一就绪 15、下列各项步骤中，（）不是创建进程所必须的步骤．
A.建立一个进程控制块PCB
B.由CPU调度程序为进程调度CPU C.为进程分配内存等必要的资源 D.将PCB链入进程就绪队列
16、已经获得除（
）以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态．
B.打印机 C. CPU
D.磁盘空间
17、进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（
A.输入或输出事件发生
B.时间片到
C.输入或输出事件完成
D.某个进程被唤醒 18、在操作系统中同时存在多个进程，它们（
A.不能共享系统资源
B.不能调用同一段程序代码 C.可以共享允许共享的系统资源
D.可以共享所有的系统资源 19、进程创建原语的任务是（
A.为进程编制程序
B.为进程建立PCB表
C.为进程分配CPU
D.为进程分配所需的各种资源 20、（
）优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。
A.先来先服务
二、填空题
1. 进程至少有三种基本状态：和。 2．进程主要由三部分内容组成，其中是进程存在的唯一标志。而分也可以为其他进程共享。
3. 如果系统中有n个进程，则在就绪队列中进程的个数最多为。 4. 程序状态字主要包括程序的基本状态、和三部分内容。 5. 进程上下文实际上是。
6. 作业从进入系统到最后完成，可能要经历三级调度：、和 7. 作业的状态分为四种：、和 8. 进程调度完成进程状态从态的转化。 9. SJF算法是一种比较好的算法，其主要的不足之处是。 10.轮转法的基本思想是
三、简答题
1、什么是进程?为什么要引入进程的概念？进程与程序有何区别？ 2、简述进程的三种基本状态及其变化情况。
3、假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行，试解释这种
算法对“I/O繁重”型作业有利，但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。 4、作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？ 5、线程与进程的根本区别是什么?
四、计算题
1、假定在单CPU条件下有下列要执行的作业：
作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。
（1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。
（2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？
（3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？ 2、若后备作业队列中等待运行的同时有三个作业J1、J2、J3，已知它们各自的运行
时间为a、b、c，且满足a&b&a，试证明采用短作业优先算法调度能获得最小平均
作业周转时间。
3、若有如表所示四个作业进入系统，分别计算在FCFS、SJF和HRRF算法下的平均
周转时间与带权平均周转时间。
4、有一个四道作业的操作系统，若在一段时间内先后到达6个作业，它们的提交和估计运
行时间由下表给出：
可被剩余时间更短作业抢占。（1）分别给出6个作业的执行时间序列、即开始执行时间、作业完成时间、作业周转时间。（2）计算平均作业周转时间。
处理机管理
一、单项选择题
20、B 二、填空题
1、就绪态、执行态、等待态
2、程序段、数据段、PCB，PCB，程序段 3、n-1
4、中断码，中断屏蔽位
5、进程执行活动全过程的静态描述
6、高级调度、中级调度、低级调度
7、提交、收容、执行、完成 8、就绪、执行
9、长作业的运行得不到保证 10、把CPU的处理时间划分为固定大小的时间片，各就绪进程轮流获得时间片而投入运行，从而让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例 三、简答题
1．在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因
此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。这些都是在程序的动态过程中发生的。用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。
进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。
进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，它们的主要区别如下：
（1）程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态的概念。而
进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是下个动态概念。
（2）程序的存在是永久的。而进程则是有生命期的，它因创建而产生，因调度而执行，
因得不到资源而暂停，因撤消而消亡。
（3）程序仅是指令的有序集合。而进程则由程序、数据和进程控制块组成。
（4）进程与程序之间不是一一对应的，即同一程序同时运行于若干不同的数据集合
上，它将属于若干个不同的进程；而一个进程可以执行多个程序。
2．进程的三种基本状态为等待态、就绪态、运行态。运行态会变成等待态或就绪态，前者是由于等待外设等资源引起，后者是由时间片用完等原因引起；等待态变成就绪态，是由于等待的条件已得到满足；就绪态变成运行态，是按调度策略从就绪队列中选出一个进程占用处理器时，该进程就从就绪态变成运行态。
3．因为1/O繁忙型作业忙于I/O，所以它CPU用得少，按调度策略能优先执行。同样 原因一个进程等待CPU足够久时，由于它是“最近使用处理器较少的进程”，就能被优 先调度，故不会饥饿。
4．作业调度的主要功能是：
1) 记录系统中各个作业的情况；