声明:所有图片与概念均来自于王道考研

进程管理

进程和程序的区别

进程(Process):是动态的,是程序的一次执行过程
程序:是静态的,就是个存放在磁盘里的可执行文件,就是一系列的指令集合。

进程的组成

操作系统---进程管理

PCB

操作系统---进程管理
注意:PCB是进程存在的唯一标志

进程的特征

操作系统---进程管理

进程的组织方式

操作系统---进程管理

进程的控制

主要功能是对系统中的所有进程实施有效的管理,它具有创建新进程、撤销已有进程、实现进程状态转换等功能。

如何实现进程控制?

用原语实现对进程的控制

原语是一种特殊的程序,它的执行具有原子性。也就是说,这段程序的运行必须一气呵成,不可中断。
原语的执行具有原子性,可以用“关中断指令”和“开中断指令”这两个特权指令实现原子性。

进程的创建

操作系统---进程管理

进程的终止

操作系统---进程管理

进程的阻塞和唤醒

操作系统---进程管理

进程的切换

操作系统---进程管理
无论哪个进程控制原语,要做的无非三类事情

1.更新PCB中的信息一修改进程状态(state)
2.将PCB插入合适的队列保存/恢复运行环境
3.分配/回收资源

进程的通信

顾名思义,进程通信就是指进程之间的信息交换。

进程是分配系统资源的单位(包括内存地址空间),因此各进程拥有的内存地址空间相互独立。

为了保证安全,一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间。
但是进程之间的信息交换又是必须实现的。为了保证进程间的安全通信,操作系统提供了一些方法。
操作系统---进程管理

共享存储

操作系统---进程管理

消息传递

操作系统---进程管理

管道通信

操作系统---进程管理

线程的概念和特点

可以把线程理解为“轻量级进程”。
线程是一个基本的CPU执行单元,也是程序执行流的最小单位。
引入线程之后,不仅是进程之间可以并发,进程内的各线程之间也可以并发,从而进一步提升了系统的并发度,使得一个进程内也可以并发处理各种任务(如QQ视频、文字聊天、传文件)
引入线程后,进程只作为除CPU之外的系统资源的分配单元(如打印机、内存地址空间等都是分配给进程的)。
线程则作为处理机的分配单元。
操作系统---进程管理

线程的实现方式

操作系统---进程管理

多线程模型

操作系统---进程管理

处理机调度

操作系统---进程管理
操作系统---进程管理

高级调度(作业调度)

操作系统---进程管理

中级调度(内存调度)

操作系统---进程管理
操作系统---进程管理

低级调度(进程调度)

操作系统---进程管理

进程调度的时机

操作系统---进程管理

进程调度的方式

操作系统---进程管理

进程的切换与过程

操作系统---进程管理

总结

操作系统---进程管理

三种调度的联系和对比

操作系统---进程管理

调度算法

调度算法的评价指标

操作系统---进程管理

CPU利用率

操作系统---进程管理

系统吞吐量

操作系统---进程管理

周转时间

操作系统---进程管理

等待时间

操作系统---进程管理

响应时间

操作系统---进程管理
具体算法如下:

先来先服务(FCFS)

操作系统---进程管理

例题

操作系统---进程管理

短作业优先(SJF)

操作系统---进程管理

例题

1、非抢占式:
操作系统---进程管理
2、抢占式:
操作系统---进程管理

高响应比优先(HRRN)

操作系统---进程管理

例题

操作系统---进程管理

总结

操作系统---进程管理

时间片轮转法(RR)

操作系统---进程管理

优先级调度算法

操作系统---进程管理

多级反馈队列调度算法

操作系统---进程管理

总结

操作系统---进程管理

进程的同步和互斥

操作系统---进程管理

进程互斥

1、软件实现方法
操作系统---进程管理
2、硬件实现方法
操作系统---进程管理

信号量机制(实现进程的同步和互斥)

操作系统---进程管理
1、整型信号量
操作系统---进程管理
2、记录型信号量
操作系统---进程管理

总结

操作系统---进程管理

信号量机制实现互斥

操作系统---进程管理

信号量机制实现同步

操作系统---进程管理

信号量机制实现前驱关系

操作系统---进程管理

总结

操作系统---进程管理

经典同步互斥问题

1、生产者消费者问题

操作系统---进程管理

2、多生产者多消费者

此处的多生产和多消费都是指生产不同产品和消费不同产品

问题描述
操作系统---进程管理
问题分析
操作系统---进程管理
问题实现
操作系统---进程管理

3、吸烟者问题

问题描述
操作系统---进程管理
问题分析
操作系统---进程管理
问题实现
操作系统---进程管理

4、读者写者问题

问题描述
操作系统---进程管理
问题分析
操作系统---进程管理
问题实现

1、读者优先
操作系统---进程管理
2、写者优先
操作系统---进程管理

5、哲学家就餐问题

问题描述
操作系统---进程管理
问题分析
操作系统---进程管理
问题实现
操作系统---进程管理

管程机制

操作系统---进程管理

相关文章: