操作系统调度器中算法的硬件实现

Question

1.在操作系统中，当新进程出现时，硬件是否会中断操作系统(而另一个进程正在运行)，以便为这一新进程创建新的PCB数据结构？

2.考虑完全公平调度(CFS)算法:当进程正在运行(有一个cpu核心)时，我们知道它会优先处理到当前时间为止运行时间最少的进程，考虑一个正在运行且量程尚未过期的进程，此时一个进程的状态变为就绪，这是否会导致中断(因此os可以重新安排)？谢谢。

Answer 1

1.在os中，当一个新进程出现时，硬件是否会中断操作系统(另一个进程正在运行)，以便为这个新进程创建一个新的PCB数据结构？

不；通常，硬件不知道任何OS用于跟踪进程(例如PCB数据结构的字段的内容和顺序，如果OS有PCB数据结构，OS如何管理/跟踪各种结构，等等)。

相反，现有的软件通常调用内核系统调用，该调用提供有关新进程的信息，内核构建内核想要的任何数据结构。

例如，操作系统可能有一个"int SpawnProcess(char *executableFileName, char *processName, int maxThreadPriority)“函数；(当有人调用该函数时)，内核可以构造一个PCB (并将该结构中的进程名字段设置为调用方所说的，设置文件名字段，设置最大线程优先级等)，然后设置其他字段(进程消耗的CPU时间、进程的线程数、进程消耗的内存量、.)对于默认值；然后在存在的进程主列表上对新的PCB进行某种引用；然后为进程的初始线程(并将该结构中的字段设置为默认值--线程状态、初始线程名称、初始线程优先级、信号掩码、默认CPU寄存器状态等)创建一个TCB (线程控制块)；然后在新进程的PCB中对新线程进行某种引用；然后在调度程序队列中对新线程进行某种引用(以便调度程序知道存在的线程并给予它CPU时间)。当调度程序确实给新进程的初始线程一些CPU时间时，它可能会开始运行内核代码来创建新的虚拟地址空间，然后加载可执行文件并执行诸如动态链接共享库(在从可执行文件中找到入口点和跳转/返回到可执行文件的入口点之前)等操作。所有这些都是用普通的软件完成的，没有任何特殊的硬件特性。

2.完全公平调度算法:当进程正在运行(有一个cpu核心)时，我们知道它会优先处理到当前时间为止运行时间最少的进程，考虑正在运行的进程，并且量程还没有过期，此时一个进程的状态变为就绪，这会导致中断(因此os可以重新安排)吗？谢谢。

这是以相反的顺序工作。会发生一些事情(内核系统调用或IRQ) (最终，在设备驱动程序和/或其他内核代码完成某些工作之后)将导致一个或多个阻塞任务解除阻塞并准备运行；当这种情况发生时(例如，当调度器中的"unblockTask(taskID task)“函数被内核中的其他东西调用时)，调度程序可能会决定最近解除阻塞的任务是否应该/不应该抢占当前正在运行的任务(而且调度程序本身可能不知道为什么任务被解除阻塞，或者最初涉及任何系统调用或中断)。