-3進(jìn)程管理(參考版)
2025-08-04 14:40本頁(yè)面
【正文】 Linux進(jìn)程主要有如下幾種狀態(tài)。圖 線程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 Linux中的進(jìn)程管理 Linux進(jìn)程概述1．進(jìn)程實(shí)體的組成 Linux進(jìn)程由 3部分組成：正文段、用戶數(shù)據(jù)段和系統(tǒng)數(shù)據(jù)段，如圖。線程已執(zhí)行完成。正在執(zhí)行的線程，由于某種原因（如 I/O操作）不能繼續(xù)運(yùn)行下去。獲得 CPU正在執(zhí)行。若線程已準(zhǔn)備好執(zhí)行，但突然資源不可用，從而成為轉(zhuǎn)換狀態(tài)。由調(diào)度程序選定為一個(gè)執(zhí)行對(duì)象。線程已具備了執(zhí)行的條件，等待線程調(diào)度程序調(diào)度。（ 4）線程有動(dòng)態(tài)性。（ 2）線程共享所屬進(jìn)程的資源。 線程與進(jìn)程的比較（ 1）擁有資源（ 2）調(diào)度（ 3）并發(fā)性（ 4）系統(tǒng)開(kāi)銷 線程的屬性線程具有如下屬性。 在引入線程的操作系統(tǒng)中，線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位。也就是說(shuō)，對(duì)于作為調(diào)度和分派的基本單位，不同時(shí)作為擁有資源的單位；而對(duì)于擁有資源的基本單位，又不對(duì)之進(jìn)行頻繁的切換。正因?yàn)槿绱?，在系統(tǒng)中所設(shè)置的進(jìn)程數(shù)目不宜過(guò)多，進(jìn)程切換的頻率也不宜過(guò)高，這也就限制了并發(fā)程度的進(jìn)一步提高。打破 “環(huán)路等待 ”條件就是在資源的分配過(guò)程中，對(duì)資源的請(qǐng)求做出某種限制，使環(huán)路不可能出現(xiàn)。這意味著一個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程可以暫時(shí)釋放已占有的資源，即允許其他進(jìn)程剝奪使用該資源，從而破壞了 “不剝奪 ”條件的出現(xiàn)。這樣，進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中就不再需要新的資源，這種方法又稱為預(yù)先靜態(tài)分配法。 常用的解除死鎖的方法有兩種：一是強(qiáng)制性地撤銷一些死鎖進(jìn)程，并剝奪它們的資源給其他的進(jìn)程；另一種是使用一個(gè)有效的掛起和解除掛起機(jī)構(gòu)來(lái)掛起一些進(jìn)程，以便從被掛起進(jìn)程中剝奪一些資源，用來(lái)解除死鎖。（ 3）檢測(cè)和解除死鎖 由于死鎖產(chǎn)生的概率總是比較小的，所以在一些相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中，為節(jié)省預(yù)防或避免死鎖中所增加的系統(tǒng)開(kāi)銷，系統(tǒng)中允許出現(xiàn)死鎖狀態(tài)。（ 2）避免死鎖 由于一方面預(yù)防死鎖的方法會(huì)降低系統(tǒng)資源利用率，另一方面死鎖的必要條件的存在未必就一定會(huì)使系統(tǒng)發(fā)生死鎖，因此為提高系統(tǒng)資源的利用率，可采用避免死鎖。這樣，系統(tǒng)中就不會(huì)出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。目前常用的方法有以下 3種。 只要同時(shí)具備上述 4個(gè)必要條件，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生死鎖，只要上述條件之一不滿足，系統(tǒng)就不會(huì)發(fā)生死鎖。（ 4）環(huán)路等待條件 在發(fā)生死鎖時(shí)，必然存在一個(gè)進(jìn)程 —— 資源的環(huán)形鏈。（ 2）請(qǐng)求和保持條件 一個(gè)進(jìn)程在請(qǐng)求新資源而阻塞時(shí)，對(duì)已獲得資源又保持不放。 產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件1．產(chǎn)生死鎖的原因產(chǎn)生死鎖的主要原因可歸結(jié)為以下兩點(diǎn)。 死 鎖 在多道程序系統(tǒng)中，多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，共享系統(tǒng)資源，從而提高了資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，但可能發(fā)生一種危險(xiǎn) —— 死鎖。5．多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法其基本思想如下所述。如果一個(gè)進(jìn)程在被調(diào)度選中之后用完了系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間片，但未完成要求的任務(wù)，則它自行釋放自己所占有的 CPU， 而排到就緒隊(duì)列的末尾，等待下一次調(diào)度。 進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)可采用靜態(tài)優(yōu)先級(jí)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)兩種，優(yōu)先級(jí)可由用戶自定或由系統(tǒng)確定。第三，執(zhí)行時(shí)間的估計(jì)值不準(zhǔn)確。第一，對(duì)長(zhǎng)進(jìn)程非常不利。采用 SPF算法，平均周轉(zhuǎn)時(shí)間比FCFS調(diào)度算法有很多改善，這是它的優(yōu)點(diǎn)。 2．短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法 短進(jìn)程優(yōu)先（ SPF） 調(diào)度算法，是指對(duì)執(zhí)行時(shí)間短的進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度的算法。 公平性，并且實(shí)現(xiàn)也比較容易，這是它的優(yōu)點(diǎn)。2．進(jìn)程調(diào)度的方式進(jìn)程調(diào)度通常有以下兩種方式。 （ 2）中級(jí)調(diào)度 中級(jí)調(diào)度大多針對(duì)于分時(shí)系統(tǒng)，是按一定的算法在內(nèi)存和外存之間進(jìn)行進(jìn)程對(duì)換，目的在于緩和內(nèi)存的緊張。 第二，當(dāng)緩沖區(qū)中無(wú)消息存在時(shí)，接收進(jìn)程不能接收到任何消息；而發(fā)送進(jìn)程是否可以發(fā)送消息，則只由發(fā)送進(jìn)程是否能夠申請(qǐng)到緩
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