vfp第10章軟件技術(shù)基礎(chǔ)-操作系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-08-13 20:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 多個(gè)程序 (如：多道系統(tǒng) )， 一個(gè)程序也可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程 (如：并發(fā)執(zhí)行程序 )。 ?程序可以脫離機(jī)器 ， 作為一種資源以文件的形式長(zhǎng)期保存 ， 而進(jìn)程只是在機(jī)器運(yùn)行中作為一次執(zhí)行過(guò)程 ， 進(jìn)程具有生命期 (創(chuàng)建 ， 撤消 )。 ③ 進(jìn)程狀態(tài) ?運(yùn)行中的進(jìn)程可以有三種基本狀態(tài)：就緒狀態(tài) 、執(zhí)行狀態(tài)和等待狀態(tài) 。 ?就緒狀態(tài) (Ready)： 處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程已經(jīng)獲得除 CPU以外的其他所需要資源 ， 具備執(zhí)行條件 ，但由于 CPU被其他進(jìn)程占用而暫時(shí)不能執(zhí)行 。 ?通常系統(tǒng)中處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程可以有多個(gè) 。 ?執(zhí)行狀態(tài) (Executing)： 當(dāng)前進(jìn)程占有 CPU， 并正在執(zhí)行所屬程序 。 在單 CPU系統(tǒng)中最多只有一個(gè)進(jìn)程處于執(zhí)行狀態(tài) 。 ?等待狀態(tài) (Wait)： 又稱為 “ 阻塞狀態(tài) ” ， 指進(jìn)程由于等待某個(gè)事件 (條件 )的發(fā)生而暫時(shí)不能運(yùn)行的狀態(tài) 。 如內(nèi)存等待 ， I/O等待 ， 文件等待等 。 ?系統(tǒng)中常常有多個(gè)等待進(jìn)程 。 ④ 進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換 ?進(jìn)程狀態(tài)反映了進(jìn)程執(zhí)行過(guò)程的變化 。 進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中 ， 由于進(jìn)展情況及外界條件的改變 ， 三種基本狀態(tài)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化 。 ?如圖三種基本狀態(tài)間轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)換原因 。 ?具備執(zhí)行條件并處于 就緒狀態(tài) 的進(jìn)程排在就緒隊(duì)列中，等待處理機(jī)調(diào)度。當(dāng)進(jìn)程被處理機(jī)調(diào)度便處于執(zhí)行狀態(tài) ；在執(zhí)行過(guò)程中，若進(jìn)程因請(qǐng)求 I/O或其他服務(wù)則轉(zhuǎn)入 等待狀態(tài) (阻塞狀態(tài) )。 ?另外，處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程用完了所分配的時(shí)間片，而未完成執(zhí)行任務(wù)則從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)，等待處理機(jī)的下一次調(diào)度。 進(jìn)程互斥與同步 進(jìn)程互斥 指由多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)同一共享資源而產(chǎn)生的相互制約的關(guān)系 。 例如 A， B兩進(jìn)程共享一臺(tái)打印機(jī) ， 若 A進(jìn)程在打印過(guò)程中 ， B進(jìn)程又插進(jìn)來(lái)打印 ， 將會(huì)出現(xiàn)將 A、 B兩進(jìn)程的打印結(jié)果混雜在一起的錯(cuò)誤 。 因此打印機(jī)這種共享資源 ， 只能為一個(gè)進(jìn)程所獨(dú)用 ， 只有當(dāng)該進(jìn)程打印結(jié)束并釋放打印機(jī)后 ， 其他進(jìn)程才能使用 。 ?這種因共享資源而產(chǎn)生的間接制約關(guān)系稱為 “ 進(jìn)程的互斥 ” 。 進(jìn)程同步 指進(jìn)程之間通過(guò)執(zhí)行時(shí)序上的某種限制而達(dá)到相互合作 。 例如 A、 B兩個(gè)進(jìn)程 ， A進(jìn)程負(fù)責(zé)從鍵盤(pán)讀數(shù)據(jù)到緩沖區(qū) ， B進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 。 顯然 ， B進(jìn)程只有等待 A進(jìn)程把數(shù)據(jù)送到緩沖區(qū)后才能計(jì)算 ， 而 A進(jìn)程只有等待 B進(jìn)程發(fā)出取走緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)的信息后才能繼續(xù)從鍵盤(pán)向緩沖區(qū)中送數(shù)據(jù) 。 只有 A、 B兩進(jìn)程協(xié)同才能完成讀數(shù)據(jù)及計(jì)算的工作 。 ?這種因相互合作而產(chǎn)生的直接制約關(guān)系稱為 “ 進(jìn)程的同步 ” 。 進(jìn)程死鎖 ?進(jìn)程死鎖 ， 指多個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待其它進(jìn)程占有的資源而無(wú)限期地僵持下去的局面 。 ?在多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的情況下 ， 如果對(duì)資源的管理使用不當(dāng) ， 就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)進(jìn)程被阻塞的現(xiàn)象 。致使若干進(jìn)程彼此互相等待對(duì)方所擁有且又不放的資源 ， 其結(jié)果是誰(shuí)也無(wú)法得到繼續(xù)運(yùn)行所需的全部資源 ， 因而永遠(yuǎn)等待下去 。 產(chǎn)生死鎖的原因： ?競(jìng)爭(zhēng)資源引起的死鎖： 資源有限且 系統(tǒng)對(duì)資源分配管理不當(dāng)而引起 死鎖 ； ?進(jìn)程推進(jìn)順序不合理： 由于進(jìn)程推進(jìn)順序不 合理而 引發(fā)死鎖 。 產(chǎn)生死鎖的必要條件 ： ?如果在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)具備下面 4個(gè)必要條件時(shí) ， 就會(huì)發(fā)生死鎖 。 換句話說(shuō) ， 只要下面 4個(gè)條件有一個(gè)不具備 ， 系統(tǒng)就不會(huì)出現(xiàn)死鎖 。 ?互斥條件 。 某個(gè)資源在一段時(shí)間內(nèi)只能由一個(gè)進(jìn)程占有 ， 不能同時(shí)被兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程占有。 這種獨(dú)占資源必須在占有該資源的進(jìn)程主動(dòng)釋放它之后 ， 其它進(jìn)程才能占有該資源 。 ?不可搶占條件 。 進(jìn)程所獲得的資源在未使用完畢之前 ， 資源申請(qǐng)者不能強(qiáng)行地從資源占有者手中奪取資源 ， 而只能由該資源的占有者進(jìn)程主動(dòng)釋放占有資源 。 ?占有且申請(qǐng)條件。 一個(gè)進(jìn)程至少已占有一個(gè)資源，又申請(qǐng)另一新的資源；由于該資源已被另外進(jìn)程占有，因此該進(jìn)程阻塞。 ?循環(huán)等待條件。 一個(gè)進(jìn)程等待序列 P1等待 P2所占有的某資源， P2等待 P3所占有的某源， ……， Pn等待 P1所占有的的某資源，形成一個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待環(huán)。 ?這四個(gè)條件在死鎖時(shí)會(huì)同時(shí)發(fā)生。也就是說(shuō)，只要有一個(gè)必要條件不滿足，則死鎖就可以排除。 ⑵ 存儲(chǔ)器管理 ?存儲(chǔ)器管理主要涉及內(nèi)存管理 ， 只有被裝入內(nèi)存的程序才有可能去競(jìng)爭(zhēng)中央處理機(jī) 。 因此 ， 有效地利用內(nèi)存 ， 可以保證中央處理機(jī)的使用效率 。 ?另外 ， 操作系統(tǒng)利用虛擬內(nèi)存技術(shù) ，
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