2011年計算機等級考試三級PC技術(shù)第三章要點(18)

　　二、Windows的處理器管理

　　Windows98雖然只支持單處理器結(jié)構(gòu)的PC機，但它是一個搶占式多任務(wù)操作系統(tǒng)，它通過提供虛擬機(Virtual Machine，簡稱VM)、進程和線程等機制能很好地支持多道程序在PC機中的進行。

　　1.386處理器與保護模式

　　386處理器有3種工作模式，即實地址模式(簡稱“實模式”)、保護虛地址模式(簡稱“保護模式”)和虛擬8086模式(簡稱“V86模式”)。這3種工作模式與存儲器地址的計算有密切關(guān)系。

　　Windows98操作系統(tǒng)充分利用386處理器的上述3種工作模式，來運行各種不同類型的應(yīng)用程序。

　　Windows98實際上是由兩套操作系統(tǒng)合而為一的。第一個是實模式的DOS操作系統(tǒng)，它首先啟動并導(dǎo)入后者;第二個就是保護模式操作系統(tǒng)(Windows本身)，它使實模式DOS轉(zhuǎn)入“睡眠狀態(tài)”。

　　2.多任務(wù)處理與Windows虛擬機

　　(1)多任務(wù)處理

　　簡單地講，任務(wù)(Task)是指裝入內(nèi)存并啟動執(zhí)行的一個程序，多任務(wù)處理(Multitasking)就是指多個任務(wù)在計算機中同時運行，每個任務(wù)都可以使用包括CPU在內(nèi)的幾乎全部軟硬件資源。

　　(2)Windows虛擬機

　　Windows98是怎樣實現(xiàn)多任務(wù)處理的呢?它通過將計算機系統(tǒng)分成幾個虛擬機來實現(xiàn)多任務(wù)。所謂虛擬機指的是由操作系統(tǒng)控制計算機系統(tǒng)的時間和內(nèi)存，并把這些資源分開，把整個系統(tǒng)看成多臺計算機而不是一臺計算機，其中的每一臺都被認(rèn)為是虛擬機(VM)。各虛擬機之間根本不知道還有其他的虛擬機存在，每一個虛擬機都認(rèn)為有自己的CPU、內(nèi)存、視頻卡、軟盤、硬盤、鍵盤等。負(fù)責(zé)將一臺PC機分成多個虛擬機的是虛擬機管理器(VMM32)。

　　3.進程、線程與處理器調(diào)度

　　(1)進程

　　Windows98是一個支持多任務(wù)處理的操作系統(tǒng)，任務(wù)指的就是程序，這是從用戶角度來說的。從CPU和系統(tǒng)資源分配和調(diào)度的角度來說，任務(wù)也稱為進程(Process)。

　　(2)線程

　　線程也稱為“輕量級進程”(Lightweight Process)，它表示進程中的一個控制點和一條執(zhí)行途徑，任何進程都可以創(chuàng)建多個并發(fā)執(zhí)行的線程。由于同一進程內(nèi)各線程都可訪問整個進程的所有資源，因此它們之間的通信比進程的相互通信要方便，而同一進程內(nèi)的線程間切換也會由于許多上下文的相同而得到簡化。

　　(3)處理器調(diào)度

　　Windows98系統(tǒng)中的Win32應(yīng)用程序是使用搶占式多任務(wù)機制來運行的，調(diào)度程序從一個應(yīng)用程序中取得控制權(quán)，再將它交給另一個應(yīng)用程序。調(diào)度程序負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用程序的時間分配，防止任何一個應(yīng)用程序搶占所有系統(tǒng)資源而不允許其他任務(wù)執(zhí)行。在搶占式多任務(wù)處理中，調(diào)度程序嚴(yán)格地控制著下一個要運行的是哪個進程以及運行的時間。在任何時間里，調(diào)度程序都能從當(dāng)前進程中撤走CPU并把它交給另一個進程。

　　Windows98中包含了兩種調(diào)度程序:主調(diào)度程序和時間片調(diào)度程序。它們共同協(xié)調(diào)，控制著多個進程(線程)的運行。

　　(4)消息隊列

　　Windows使用事件驅(qū)動的編程方式，它根據(jù)接收到的系統(tǒng)組件發(fā)送的消息(message)來執(zhí)行任務(wù)。每個消息都在系統(tǒng)中發(fā)生的一個動作(即事件)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生。消息可以由設(shè)備驅(qū)動程序發(fā)出(這表示發(fā)生了某個外部事件，如鍵盤或鼠標(biāo)的操作)，也可以由另外一個Windows應(yīng)用程序或系統(tǒng)發(fā)出。

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