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第二章 进程管理

发布时间:2019-07-25 21:00 来源:未知 编辑:admin

  说明:本章主要讲了进程与线程(进程概念,进程的状态与转换,进程控制,进程组织,进程通信(共享存储系统;消息传递系统;管道通信。),线程概念与多线程模型),处理机调度(调度的基本概念,调度时机、切换与过程,调度的基本准则,调度方法,典型调度算法(先来先服务调度算法;短作业(短进程、短线程)优先调度算法;时间片轮转调度算法;优先级调度算法;高响应比优先调度算法;多级反馈队列调度算法),同步与互斥(进程同步的基本概念,实现临界区互斥的基本方法(软件实现方法;硬件实现方法。),信号量,管程,经典同步问题(生产者-消费者问题;读者-写者问题;哲学家进餐问题。),死锁(死锁的概念,死锁处理策略,死锁预防,死锁避免(系统安全状态;银行家算法。),死锁检测和解除

  一个具有一定独立功能的程序对某个数据集合上的一次动态执行过程和资源分配过程

  在具有线程OS 中,进程是作为拥有系统资源的基本单位,进程不再作为一个执行的实体。

  互斥锁(mutex):互斥锁是一种比较简单的、用于实现线程间对资源互斥访问的机制

  内核支持线程是在内核的支持下运行的,即无论是用户进程中的线程,还是系统进程中的线程,他们的创建、撤消和切换等,也是依靠内核实现的。

  在内核空间还为每一个内核支持线程设置了一个线程控制块, 内核是根据该控制块而感知某线程的存在的,并对其加以控制

  用户级线程仅存在于用户空间中。这种线程的创建、 撤消、线程之间的同步与通信等功能,都无须利用系统调用来实现。

  对于用户级线程的切换,通常是发生在一个应用进程的诸多线程之间,无须内核的支持。

  中级调度的算法主要由内存管理来实现,与高级调度和低级调度的算法不同,故一般在存储管理中分析,虚拟存储的中级调度即页面调入、置换等实现

  调度器(scheduler)/切换器(dispatcher 也称分派器)(均是系统代码级程序)

  激活调度器,调度器占用CPU 运行(很少代码很短时间),按照调度算法选出下一个运行的进程

  激活切换器,切换器占用CPU 运行(很少代码很短时间),将原处理器上进程撤下,将新进程装入

  通过硬件定时器计数,到时发出时钟中断,称为一个时间滴答,若干时间滴答组成一个时间配额(时间片),分配给进程,进程按先来先服务顺序轮流使用

  注: 多级反馈队列调度算法既能使高优先级的作业得到响应又能使短作业(进程)迅速完成

  具体如下:考虑进程 Pi ,一旦它设置 flag[ i ] = TRUE ,表示它想要进入临界区,同时 turn = j ,此时如果进程 Pj 已经在临界区中,则符合进程Pi 的while

  循环条件,则Pi 不能进入临界区。而如果 Pj 进程没要进入临界区,即 flag[ j ] = FALSE ,循环条件不符合,则 Pi 进程可以顺利进入,反之亦然

  整型信号量:最初由Dijkstra 把整型信号量定义为一个整型量,仅能通过初始化和两个标准的原子操作(Atomic Operation) wait(S)和signal(S)来访问。两个操作被分别称为P、V 操作(原语primitive)

  管程定义:一个数据结构a 和能为并发进程所运行的一组操作b,这组操作能同步进程和改变管程中的数据。

  TYPE monitor_name = MONITOR; 共享变量说明 define 本管程内所定义、本管程外可调用的过程(函数)名字表 use 本管程外所定义、本管程内将调用的过程(函数)名字 PROCEDURE 过程名(形参表); 过程局部变量说明; BEGIN 语句序列; END; ...... FUNCTION 函数名(形参表):值类型; 函数局部变量说明; BEGIN 语句序列; END; ...... BEGIN 共享变量初始化语句序列; END;

  同一进程集中的二个或以上的不同进程都在互相等待对方为自己释放资源因而造成的进程无法推进的现象

  某一时刻,系统能按某种顺序,如P1、P2、…、Pn 来为每个进程分配其所需资源,使每个进程都能顺利地完成,则称此时系统处于安全状态。反之,称之为不安全状态。

  一个银行家把他的固定资金(capital)贷给若干顾客。只要不出现一个顾客借走所有资金后还不够,银行家的资金应是安全的。银行家需一个算法保证借出去的资金在有限时间内可收回。

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