操作系统的进程管理

一、进程的形态

进程是系统进行资源分配和调度的基本单位
进程控制块(PCB)用于描述和控制进程运行的通用数据结构。
1.【标识符】唯一标记进程
2.【状态】标记进程的状态
3.【程序计数器】指向下一条指令的地址
4.【内存指针】程序代码、进程数据
5.【上下文数据】进程执行时处理器存储的数据
6.【I/O状态信息】被进程I/O操作所占用的文件列表
7.【记账信息】使用CPU的时长、时钟总数和

二、进程与线程

线程(Thread)是系统进行运行调度的最小单位
一个进程(Process)可以有多个线程(Thread),线程是进程实际工作的单位
每个线程可以执行不同的任务,线程共享进程的资源
在这里插入图片描述

三、进程的五状态模型

1.【创建状态】分配PCB并插入就绪队列
2.【就绪状态】当进程被分配了除CPU外所有必要的资源后
3.【执行状态】进程获得CPU资源后进入执行状态
4.【阻塞状态】因其它设备未就绪而无法获得CPU资源时
5.【终止状态】系统清理并归还PCB在这里插入图片描述

四、进程同步

1.进程面临的问题

①【生产者-消费者问题】生产者生产资源的同时消费者会消耗资源,因为这两个行为同步发生,会造成供不应求或供过于求的情况。
②【哲学家进餐问题】5位哲学家和5支筷子,每个人拿起2支筷子才可进餐,若5个人同时拿起一支,则一直需要等待对方。
产生问题的根源:彼此没有通信,线程互相抢占临界资源(无法被多个线程同时访问的共享资源)

2.进程同步的原则

①【空闲让进】资源无占用时允许直接使用
②【忙则等待】资源被占用时让进程等待
③【有限等待】虽然资源被占用,但约定有限的时间内释放资源
④【让权等待】等待时让出CPU

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