操作系统名词词典

指令、程序、处理机、CPU

处理机

指令是处理机能直接解释、执行的信息单位。(指令就是信息单位) 程序是描述处理机完成某项任务的指令序列。（程序就是指令序列） 处理机是计算机系统中存储程序和数据，并按照程序规定的步骤执行指令的部件。（处理机就是部件） 处理机包括中央处理器（cpu），主存储器，输入 - 输出接口。 处理机加外围设备就构成完整的计算机系统

CPU

中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

计算机五大组成部分

1、控制器（CPU） 2、运算器（CPU） 3、存储器（寄存器、主存、辅存） 4、输入（鼠标、键盘、麦克风、传真机） 5、输出（显示器、打印机、音响）

CPU密集型和I/O密集型

CPU密集型（计算繁忙型）

指要进行大量的计算，消耗CPU资源，比如计算圆周率、对视频进行高清解码等等，全靠CPU的运算能力。这种类型的任务虽然也可以用多任务完成，但是任务越多，花在任务切换的时间就越多，CPU执行任务的效率就越低，所以，要最高效地利用CPU，计算密集型任务同时进行的数量应当等于CPU的核心数。计算密集型任务由于主要消耗CPU资源，因此，代码运行效率至关重要。Python这样的脚本语言运行效率很低，完全不适合计算密集型任务。对于计算密集型任务，最好用C语言编写。

I/O密集型（IO繁忙型）

涉及到网络、磁盘IO的任务都是IO密集型任务，这类任务的特点是CPU消耗很少，任务的大部分时间都在等待IO操作完成（因为IO的速度远远低于CPU和内存的速度）。对于IO密集型任务，任务越多，CPU效率越高，但也有一个限度。常见的大部分任务都是IO密集型任务，比如Web应用。IO密集型任务执行期间，99%的时间都花在IO上，花在CPU上的时间很少，因此，用运行速度极快的C语言替换用Python这样运行速度极低的脚本语言，完全无法提升运行效率。对于IO密集型任务，最合适的语言就是开发效率最高（代码量最少）的语言，脚本语言是首选，C语言最差。

作业、进程、线程、协程

详情请看 作业、进程、线程与协程

• 作业是用户提交给系统的一个任务，一个作业通常包括几个进程，几个进程共同完成一个任务（作业）。
• 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是系统中最小的资源管理单元。
• 线程是进程中一个单一顺序的控制流，是系统分配和调度的基本单位，是系统中最小的执行单元。
• 协程是一种用户态的轻量级线程。是一种编译器级别的任务调度机制，它可以让你用逻辑流的顺序去写控制流，而且还不会导致操作系统级的线程阻塞。

批处理系统、实时系统、分时系统

批处理系统：操作人员将作业成批装入计算机并由计算机管理运行，在程序的运行期间用户不能干预，因此批处理系统的特点是：用户脱机使用计算机，作业成批处理，系统内多道程序并发执行以及交互能力差。

分时系统：不同用户通过各自的终端以交互方式共用一台计算机，计算机以“分时”的方法轮流为每个用户服务。分时系统的主要特点是：多个用户同时使用计算机的同时性，人机问答的交互性，每个用户独立使用计算机的独占性，以及系统响应的及时性。

实时系统：实时监控控制对象并能做出及时反应。实时系统的特点：可靠性高、响应及时但资源利用率低。

如果一个分时系统的响应及时性满足实时系统要求时，该分时系统也就是实时系统。 如果一个实时系统有多个用户同时使用，该实时系统也就是分时系统。

饥饿现象

由于进程调度算法的原因，一些特殊的进程，长时间不能获取处理机，一直处于等待的现象，就是饥饿现象。

举个栗子：使用 SJF 短作业优先算法 对作业进行调度时，那些耗时长的作业，就会长时间得不到处理机。