进程
2021-01-29 15:02:13 91 举报AI智能生成
学习操作系统时做的思维导图
作者其他创作
大纲/内容
概念
运行在操作系统中的程序的指令序列<br>
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<br>
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<br>
指令所在的地址
PCB是进程存在的唯一标志<br>
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<br>
通过映射表分离多个进程，达到互不影响的效果<br>
状态<br>
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<br>
终止
进程运行结束，完成资源回收，撤销PCB工作<br>
阻塞
因等待某一件事暂时不能运行
分配打印机<br>
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<br>
switch_to五段论
系统调用发生系统中断或时钟中断<br>
OS介入调度进程<br>
TCB切换
内核栈切换
用户栈切换<br>
CPU调度
FIFO
Priority<br>
短作业优先<br>
时间片轮转调度<br>
进程通信
进程同步和信号量semaphore<br>
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<br>
间接通信<br>
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<br>
消息头包含发送进程ID，接收ID，消息的格式等信息<br>
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<br>
概念<br>
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
概念<br>
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<br>
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<br>
创建<br>
终止
阻塞
唤醒
进程切换
临界区保护引入锁<br>
死锁
用户线程
PCB
进程描述信息<br>
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<br>
链接方式
安装进程状态将PCB分为多个队列
就绪队列指针<br>
阻塞队列指针<br>
OS持有指向各个队列的指针<br>
索引方式
根据进程状态的不同，建立几张索引表
就绪表<br>
阻塞表
OS持有指向各个索引表的指针 <br>
特性
动态性
执行过程，动态产生，变化，消亡<br>
并发性
多个进程实体，可以并发执行<br>
独立性
独立运行， 独立获得资源，独立接收调度的基本单位<br>
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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