操作系统——进程管理

操作系统的作用：对硬件和软件资源进行统筹管理，提高计算机系统的效率，改善人机界面，向用户提供友好的工作环境。

进程管理：

进程的概念：是程序在一个数据集合上运行的过程，他是系统进行资源分配和调度的一个对立单位。它由程序块、进程控制块（PCB）和数据块三部分组成

进程与程序的区别：

1、进程是程序的一次执行，没有程序就没有进程

2、程序是完成某个特定功能的一系列程序语句的集合，只要不被破坏，它就永远存在

3、程序是一个静态的概念，而进程是一个动态的概念，它由创建而产生，完成任务后因撤销而消亡；进程是系统进行资源分配和调度的独立单位，而程序不是

进程三态模型：运行态、就绪态、等待态

运行态：占有处理器正在运行

就绪态：指具备运行条件等待系统分配处理器以便运行

等待态：又称阻塞态或睡眠态，指不具备运行条件，正在等待某个事件的完成

运行态-等待态：等待使用资源，如外设传输，等待人工干预

等待态-就绪态：资源得到满足，如外设传输结束，人工干预完成

运行态-就绪态：运行时间片到或者出现更高优先权进程

就绪态-运行态：CPU空闲是选择一个就绪进程

进程五态模型*：静止就绪、静止阻塞、活跃阻塞、活跃就绪、运行

 

 挂起（暂停）：将进程调出内存，保存到外存队列中，并释放资源

激活（继续）：恢复挂起进程，重新调入内存

目的：释放进程占用的资源以缓解资源不足

原因：终端用户的请求

静止就绪：来自于活跃就绪（类似于不想要听收音机是把他暂停）

进程管理-前趋图*：

进程管理—进程的同步与互斥

互斥：间接制约（多个不同独立进程）

同步：直接制约（一个进程中不同步骤间的问题）

 

进程管理——PV操作：

各个进程间需要互斥方式对其进行共享的资源

临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区

信号量：一种特殊的变量

 

进程管理——死锁

概念:进程管理是操作系统的核心，如果设计不当就会出现死锁的问题，如果一个进程等待一个不可能发生的事，则进程就死锁了，如果一个或多个进程产生死锁，就会造成系统死锁。

系统有n个进程，每个进程都需要w个进程，则至少需要【n*（w-1）+1】个资源才不会发生死锁

死锁的产生原因：互斥访问、保持和等待、不剥夺、环路等待这四个原因共同造成；

死锁的解决：死锁预防（打破四大条件）、死锁避免

死锁的避免：有序资源分配法（按照顺序执行）、银行家算法

银行家算法：当一个进程对资源最大需求量不超过系统中的资源数时可以接纳该进程，进程可以分期请求资源，但请求总数不能超过最大需求量，当系统现有资源不能满足进程尚需资源数时，对进程的请求可以推辞分配，但总能使进程在有限的时间里得到资源。

使用方法：p12-02