进程
2021-01-29 15:02:13 90 举报AI智能生成
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学习操作系统时做的思维导图
作者其他创作
大纲/内容
进程
概念
运行在操作系统中的程序的指令序列
是数据集合上运行的过程，是资源分配和调度的一个独立单位，由程序段，数据段，PCB三个部分组成
OS为每个进程配置一个data structure称为PCB（进程控制块），用来描述进程的各种信息
指令所在的地址
PCB是进程存在的唯一标志
实质
多进程推进，需要操作系统支持进程记录（PCB），进程调度，进程同步
通过映射表分离多个进程，达到互不影响的效果
状态
新建
分配内存空间等系统资源，创建和初始化CPU
就绪
具备运行条件，没有空闲CPU，暂不能执行（万事具备，只差CPU）
运行
占有CPU，并在CPU上运行
终止
进程运行结束，完成资源回收，撤销PCB工作
阻塞
因等待某一件事暂时不能运行
分配打印机
磁盘IO操作
为提高CPU利用率，先将其他进程需要的资源分配到位，参嗯那个得到CPU的服务
内核级线程
switch_to五段论
系统调用发生系统中断或时钟中断
OS介入调度进程
TCB切换
内核栈切换
用户栈切换
CPU调度
FIFO
Priority
短作业优先
时间片轮转调度
进程通信
进程同步和信号量semaphore
Producer-Consumer
方式
共享存储：互斥访问
数据结构的共享
存储区的共享
消息传递
直接通信
一个进程直接发送到另一个进程的消息缓冲队列上
间接通信
两个进程之间维护一个信箱，只需要把消息发送到信箱中，一个进程发一个进程取即可
消息头包含发送进程ID，接收ID，消息的格式等信息
管道通信
用于连续读写进程的一个共享文件，就是在内存中开辟一个大小固定的缓冲区
半双工通信，同一时间只能单向传输，进程要互斥的访问管道
进程之间的信息交换，各个进程拥有各自的内存地址空间，且相互独立
进程的控制
实现进程状态的转化
使用原语实现进程状态转换
特点
执行期间不允许中断，原子操作
开关中断指令
原语执行过程中，不允许中断发生，也就是关中断，原语执行完成后才开中断
权限很大，只能在核心态下运行的特权指令
进程控制相关原语
成对出现
因为同一件事进入阻塞和唤醒
创建
唤醒
进程切换
临界区保护引入锁
死锁
用户线程
PCB
进程描述信息
进程标识符ID
用户标识符ID
进程控制和管理信息
进程当前状态
进程优先级
资源分配清单
程序段指针
数据段指针
键盘
鼠标
处理机相关信息
各种寄存器的值
组织方式
链接方式
安装进程状态将PCB分为多个队列
就绪队列指针
阻塞队列指针
OS持有指向各个队列的指针
索引方式
根据进程状态的不同，建立几张索引表
就绪表
阻塞表
OS持有指向各个索引表的指针
特性
动态性
执行过程，动态产生，变化，消亡
并发性
多个进程实体，可以并发执行
独立性
独立运行， 独立获得资源，独立接收调度的基本单位
异步性
进程按各自独立的速度推进，OS需要提供“进程同步机制”解决异步问题
结构性
每个进程都会配置一个PCB。结构上由PCB，程序段，数据段组成
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职业：硕士
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