操作系统总结 - 进程概念、进程处理机调度(二)

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操作系统总结 - 进程概念、进程处理机调度(二)


进程的定义、组成、组织、特征

进程定义

  • 进程的定义: 进程是支持程序执行的机制,是程序针对某一数据集合的执行过程
  • 进程可以理解为程序对数据或请求的处理过程。

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进程(进程实体)的组成: 程序段、数据段、PCB
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  • PCB(进程管理块): 为了描述控制进程的运行,系统中存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块(Process Control Block)。它是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的</font color =red>记录性数据结构。它是进程管理和控制的最重要的数据结构,每一个进程均有一个PCB,在创建进程时,建立PCB,伴随进程运行的全过程,直到进程撤消而撤消。
  • 程序段: 存放执行的代码;
  • 数据段: 存放程序运行过程中处理的各种数据;

进程的组织方式

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进程特征
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本节小结
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进程的状态与转换

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状态转换:
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注意以下内容:

  • 只有就绪态和运行态可以相互转换,其它的都是单向转换。就绪状态的进程通过调度算法从而获得 CPU 时间,转为运行状态;
  • 而运行状态的进程,在分配给它的 CPU 时间片用完之后就会转为就绪状态,等待下一次调度。阻塞状态是缺少需要的资源从而由运行状态转换而来,但是该资源不包括 CPU 时间,缺少 CPU 时间会从运行态转换为就绪态;
  • 进程只能自己阻塞自己,因为只有进程自身才知道何时需要等待某种事件的发生;

本节小结:
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进程控制

进程控制的主要功能是:

  • 对系统中所有的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;(简单理解就是进程状态转换)
  • 主要通过就绪队列和阻塞队列来切换线程状态;

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注意阻塞原语和唤醒原语必须成对使用。
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本节小结:
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进程通信

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进程通信引入:

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三种通信方式: 共享存储、 管道通信、消息传递
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本节小结:
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线程、多线程概念模型

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引入线程机制带来的变化:
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  • 进程是资源分配的基本单位。
  • 线程是独立调度的基本单位。
  • 区别: 进程是资源分配的基本单位,但是线程不拥有资源,线程可以访问隶属进程的资源。

线程属性:

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线程的实现方式: 用户级线程和内核级线程
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三种多线程模型:

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本节小结
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处理机调度的概念、层次

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三种调度: 高级调度(作业调度)、中级调度(内存调度)、低级调度(进程调度)
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本节小结
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进程调度的时机、切换与过程、方式

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由被动放弃处理机调度方式引出进程调度的方式: 非剥夺调度方式和剥夺调度方式

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本节小结:
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调度算法的评价指标

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CPU利用率和系统吞吐量

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本节小结
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调度算法:先来先服务、最短作业优先、最高响应比优先

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第一种: 先来先服务(FCFS)
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第二种: 短作业优先
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本节小结:三种算法对比
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调度算法:时间片轮转、优先级、多级反馈队列

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本节小结
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