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操作系统概论【二】- - 进程管理

感谢内容提供者：金牛区吴迪软件开发工作室

接上一篇：操作系统概论【一】 - - 操作系统概述

文章目录

  • 第二章、进程管理
    • 一、进程的描述
        • 1. 为什么要引入进程的概念？
          • a.程序的顺序执行
          • b.程序的并发执行
          • c.进程的概念
        • 2. 进程的定义
        • 3. 进程的特征
        • 4. 进程与程序的比较
        • 5.进程控制块
        • 6. 进程的状态
        • 7. 进程的组织
            • 三种组织方式：
    • 二、进程的控制
        • 1. 创建
          • a.什么情况下需要创建新进程？
          • b.如何创建新进程？ | 创建新进程的步骤？
        • 2. 阻塞
          • a.什么情况下会进行进程的阻塞呢？
          • b.完成进程阻塞的过程？
        • 3. 唤醒
          • a.进程唤醒的过程
        • 4. 终止
          • a.完成终止的过程
    • 三、操作系统内核
        • 1. 操作系统内核
          • a.支撑功能
          • b.资源管理功能
        • 2. 中断
        • 3. 时钟管理
          • a.时钟的重要性
          • b.计算机系统中的时钟
        • 4. 系统调用
          • a.什么是系统调用？
          • b.系统调用和一般函数调用的区别
    • 四、进程同步
        • 1. 进程同步的基本概念
          • a.多道程序环境下进程之间的关系
            • 避免并发导致的问题：
        • 2. 应遵循的准则
        • 3. 信号量机制
          • a.整型信号量机制
          • b.记录型信号量机制
          • c.and型信号量机制
    • 五、进程通信
    • 六、线程
        • 1. 线程的概念
        • 2. 线程的分类
        • 3. 线程的3种基本状态
        • 4. 线程控制块
        • 5. 线程和进程的关系
        • 6. 线程控制
          • a.创建
          • b.阻塞
          • c.唤醒
          • e.终止
          • f.调度
          • g.切换

第二章、进程管理

一、进程的描述

1. 为什么要引入进程的概念？

操作系统概论【二】- - 进程管理_第1张图片

a.程序的顺序执行

操作系统概论【二】- - 进程管理_第2张图片
操作系统概论【二】- - 进程管理_第3张图片
**缺点：**不能使输入机、处理器和打印机同时忙碌。

b.程序的并发执行

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操作系统概论【二】- - 进程管理_第5张图片
操作系统概论【二】- - 进程管理_第6张图片

c.进程的概念

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2. 进程的定义

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3. 进程的特征

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4. 进程与程序的比较

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操作系统概论【二】- - 进程管理_第11张图片

5.进程控制块

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操作系统概论【二】- - 进程管理_第14张图片
在这里插入图片描述

6. 进程的状态

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7. 进程的组织

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三种组织方式：
  • 链接方式：
    操作系统概论【二】- - 进程管理_第17张图片
  • 索引方式：
    操作系统概论【二】- - 进程管理_第18张图片
  • 进程队列
    操作系统概论【二】- - 进程管理_第19张图片

二、进程的控制

1. 创建

a.什么情况下需要创建新进程？
  • 用户登录
  • 作业调度
  • 提供服务
  • 应用请求
b.如何创建新进程？ | 创建新进程的步骤？
  • 申请空白PCB
  • 为新进程分配资源
  • 初始化进程控制块
  • 将新进程插入到就绪队列

2. 阻塞

a.什么情况下会进行进程的阻塞呢？
  • 请求系统服务
  • 启动某种操作
  • 新数据尚未到达
  • 无新工作可做
b.完成进程阻塞的过程？
  • 将进程的状态改为阻塞态
  • 将进程插入相应的进程队列
  • 转到进程调度程序，从就绪队列中选择进程为其分配CPU

3. 唤醒

a.进程唤醒的过程
  • 将进程从阻塞队列中移出
  • 将进程状态由阻塞态改为就绪态
  • 将进程插入就绪队列

4. 终止

a.完成终止的过程
  • 从进程PCB中读进程状态
  • 若进程正在执行，则终止进程的执行
  • 释放资源
  • 将终止进程的PCB移出

三、操作系统内核

操作系统管理计算机系统资源，提供方便的接口，扩充硬件的功能等

1. 操作系统内核

操作系统内核是计算机硬件的第一次扩充与硬件关系密切。

a.支撑功能

中断处理、时钟管理、原语操作

b.资源管理功能

进程管理、存储管理、设备管理

2. 中断

操作系统概论【二】- - 进程管理_第20张图片
操作系统概论【二】- - 进程管理_第21张图片

3. 时钟管理

a.时钟的重要性

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b.计算机系统中的时钟

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操作系统概论【二】- - 进程管理_第25张图片
操作系统概论【二】- - 进程管理_第26张图片

4. 系统调用

a.什么是系统调用？

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b.系统调用和一般函数调用的区别

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操作系统概论【二】- - 进程管理_第29张图片

四、进程同步

操作系统概论【二】- - 进程管理_第30张图片

1. 进程同步的基本概念

a.多道程序环境下进程之间的关系

操作系统概论【二】- - 进程管理_第31张图片

避免并发导致的问题：

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2. 应遵循的准则

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操作系统概论【二】- - 进程管理_第34张图片
操作系统概论【二】- - 进程管理_第35张图片

3. 信号量机制

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a.整型信号量机制

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原子操作包含wait和signal
wait用于申请资源
signal用于释放资源

b.记录型信号量机制

操作系统概论【二】- - 进程管理_第38张图片

c.and型信号量机制

五、进程通信

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六、线程

1. 线程的概念

操作系统概论【二】- - 进程管理_第40张图片

操作系统概论【二】- - 进程管理_第41张图片操作系统概论【二】- - 进程管理_第42张图片

2. 线程的分类

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3. 线程的3种基本状态

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4. 线程控制块

每一个线程都由一个数据结构表示，包括它的基本状态等，这个数据结构就是线程控制块TCB。

TCB记录了操作系统需要的、用于描述线程情况及控制线程运行所需的全部信息。

5. 线程和进程的关系

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6. 线程控制

a.创建
b.阻塞
  1. 请求系统服务
  2. 启动某种操作
  3. 新数据尚未到达
c.唤醒
e.终止
  1. 正常结束
  2. 异常结束
  3. 外界干扰
f.调度
g.切换

下一篇：操作系统概论【三】- - 进程调度与死锁

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