操作系統(tǒng)名詞解釋(編輯修改稿)
2025-08-03 16:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 段的共享和段地址的保護(hù)等諸優(yōu)點(diǎn)，也便于保持頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)提供的大容量的虛擬存儲(chǔ)器、沒有頁(yè)外碎片存在、無需緊湊內(nèi)存、從而更有效地利用主存、且對(duì)用戶透明的優(yōu)點(diǎn)。第3部分 進(jìn)程管理名詞解釋進(jìn)程進(jìn)程（不支持線程的進(jìn)程）是程序處于一個(gè)執(zhí)行環(huán)境中在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的運(yùn)行過程，它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)可并發(fā)執(zhí)行的獨(dú)立單位。進(jìn)程控制塊PCB（Process Control Block）系統(tǒng)用于查詢和控制進(jìn)程運(yùn)行的檔案，它描述進(jìn)程的特征，記載進(jìn)程的歷史，決定進(jìn)程的命運(yùn)。執(zhí)行（Running）狀態(tài)進(jìn)程占用了CPU，正在執(zhí)行指令的狀態(tài)。就緒（Ready）狀態(tài)進(jìn)程擁有除了CPU之外的任何其他的資源和運(yùn)行條件，只是由于還沒有給它分配CPU而處于下一個(gè)執(zhí)行階段的起跑線上，它已“萬事俱備，只欠東風(fēng)”，因此就緒狀態(tài)進(jìn)程在邏輯上是可執(zhí)行的。在一個(gè)系統(tǒng)中可以有多個(gè)進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，通常將它們排在一個(gè)（或多個(gè)）就緒隊(duì)列中。阻塞（Blocked）狀態(tài)阻塞狀態(tài)也稱睡眠狀態(tài)、封鎖狀態(tài)或掛起狀態(tài)等。某些系統(tǒng)中這些狀態(tài)有微小的差別。一個(gè)進(jìn)程因某個(gè)原因（或事件）暫時(shí)無法繼續(xù)運(yùn)行下去，因此放棄了CPU，等待影響它運(yùn)行的因素消除。引起進(jìn)程阻塞的原因很多，如進(jìn)程在等待用戶輸入數(shù)據(jù)，或等待I/O設(shè)備空閑，或等待其他進(jìn)程發(fā)一個(gè)同步信號(hào)等。一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入了阻塞狀態(tài)后，系統(tǒng)根據(jù)不同的原因?qū)⑺鼈兣湃肽骋粋€(gè)阻塞隊(duì)列中。高級(jí)調(diào)度又稱長(zhǎng)程調(diào)度、作業(yè)調(diào)度或接納調(diào)度等，它決定處于輸入池中的哪個(gè)后備作業(yè)可以調(diào)入主系統(tǒng)做好運(yùn)行的準(zhǔn)備，成為一個(gè)或一組就緒進(jìn)程。系統(tǒng)中高級(jí)調(diào)度的執(zhí)行頻度較低，一個(gè)作業(yè)只需經(jīng)過一次高級(jí)調(diào)度。中級(jí)調(diào)度又稱中程調(diào)度，它決定處于交換區(qū)中的就緒進(jìn)程中哪一個(gè)可以調(diào)入內(nèi)存，以便直接參與對(duì)CPU的競(jìng)爭(zhēng)。在內(nèi)存資源緊張時(shí)，為了將進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，必須將內(nèi)存中處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程調(diào)至交換區(qū)，以便為調(diào)入進(jìn)程騰出空間。這相當(dāng)于使處于內(nèi)存中的進(jìn)程和處于盤交換區(qū)中的進(jìn)程交換了位置，故中級(jí)調(diào)度又稱為“對(duì)換調(diào)度”。中級(jí)調(diào)度是為了緩解內(nèi)存資源的緊張狀態(tài)，在多道程序范疇內(nèi)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程動(dòng)態(tài)覆蓋和進(jìn)程級(jí)的虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)。一個(gè)進(jìn)程在其運(yùn)行期間可能需要經(jīng)過多次中級(jí)調(diào)度。低級(jí)調(diào)度又稱短程調(diào)度或進(jìn)程調(diào)度。它決定駐在內(nèi)存中的哪一個(gè)就緒進(jìn)程可以占用CPU，使其獲得實(shí)實(shí)在在的執(zhí)行權(quán)力，故低級(jí)調(diào)度又可稱處理機(jī)調(diào)度或分派調(diào)度。低級(jí)調(diào)度執(zhí)行頻度很高。先來先服務(wù)（FIFO）調(diào)度算法先來先服務(wù)算法是按照進(jìn)程到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)間次序分配處理機(jī)，這是一種不可搶占式的簡(jiǎn)單算法。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法進(jìn)程按到達(dá)的時(shí)間排在一個(gè)先進(jìn)先出就緒隊(duì)列中，調(diào)度程序每次選擇隊(duì)首的就緒進(jìn)程，使其占用處理機(jī)，并運(yùn)行一段稱為“時(shí)間片”的固定時(shí)間間隔。在這個(gè)時(shí)間片內(nèi)，如運(yùn)行任務(wù)完成或因I/O等原因進(jìn)入了阻塞狀態(tài)，該進(jìn)程就提前退出執(zhí)行隊(duì)列，調(diào)度程序就使就緒隊(duì)列中的下一個(gè)進(jìn)程占用處理機(jī)，使用一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程耗費(fèi)完了一個(gè)時(shí)間片而尚未執(zhí)行完畢，調(diào)度程序就強(qiáng)迫它放棄處理機(jī)，使其重新排到就緒隊(duì)列末尾，再等待一個(gè)輪轉(zhuǎn)周期。優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法為了能反映出各種進(jìn)程的重要和緊迫程度，系統(tǒng)賦予每一個(gè)進(jìn)程一個(gè)優(yōu)先數(shù)，用優(yōu)先數(shù)表示該進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。調(diào)度程序總是從就緒隊(duì)列中挑選一個(gè)優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程，使之占用處理機(jī)。優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法分為兩類，一類是靜態(tài)優(yōu)先級(jí)法，另一類是動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)法。靜態(tài)優(yōu)先級(jí)法在一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)就賦予它一個(gè)優(yōu)先級(jí)，在進(jìn)程運(yùn)行期間該優(yōu)先級(jí)保持不變。動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)法能反映進(jìn)程在運(yùn)行過程中不同階段的優(yōu)先級(jí)變化情況。例如，一個(gè)總體CPU忙的進(jìn)程在其I/O階段就應(yīng)提高其優(yōu)先級(jí)，一旦在此階段需要占用CPU，就應(yīng)當(dāng)盡快滿足要求，以使它能盡快地啟動(dòng)下一次I/O操作。反之，一個(gè)總體I/O繁忙的進(jìn)程，可能在輸入一批數(shù)據(jù)后的一段時(shí)間內(nèi)，需要大量的計(jì)算或數(shù)據(jù)處理時(shí)間，這是它的CPU繁忙階段，這時(shí)該進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)就不必像I/O繁忙階段那樣高。一個(gè)運(yùn)行到某一階段的進(jìn)程，需要和用戶交互才能正確運(yùn)行下去，也應(yīng)當(dāng)在該階段提高優(yōu)先級(jí)，以減少用戶等待的時(shí)間。線程一個(gè)進(jìn)程內(nèi)部可以有一至多個(gè)線程，每一個(gè)線程具有如下特征：n 線程的執(zhí)行狀態(tài)（運(yùn)行、就緒等）；n 當(dāng)不處于執(zhí)行狀態(tài)時(shí)保存的線程上下文環(huán)境；n 一個(gè)執(zhí)行棧；n 存取所屬進(jìn)程內(nèi)的主存和其他資源，在本進(jìn)程的范圍內(nèi)與所有線程共享這些資源。線程帶來的關(guān)鍵好處是提高了操作系統(tǒng)的性能。在一個(gè)現(xiàn)存的進(jìn)程中創(chuàng)建一個(gè)新的線程的時(shí)間遠(yuǎn)小于創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程。研究表明，創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程的開銷是一個(gè)線程的10倍。終止一個(gè)線程的時(shí)間也較小。在同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)部?jī)蓚€(gè)線程的切換開銷比進(jìn)
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