进程管理:挂起、激活与并发控制解析
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更新于2024-08-25
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"进程的挂起与激活是操作系统中进程管理的重要内容,它涉及到进程的状态转换和并发控制。挂起原语用于将进程从活动状态转变为静止状态,以适应系统资源管理和调度的需要。在多道程序设计环境下,为了提高系统效率,多个程序会同时存在于内存中并发执行。进程的状态主要包括活动就绪、静止就绪、活动阻塞和静止阻塞四种。挂起原语在执行时会检查进程状态,如果是活动就绪状态,会将其改为静止就绪;如果是活动阻塞状态,则改为静止阻塞。进程间通信和调度是并发环境中确保程序正确执行的关键,需要解决资源共享和冲突问题。例如,在飞机订票系统中,T1和T2两个进程并发操作共享资源X,可能产生竞争条件,需要通过同步机制如信号量等来协调。并发分为应用级并发和系统级并发,前者指用户程序的并发,后者指操作系统内核的并发。并发执行与顺序执行的区别在于并发执行没有固定的执行顺序,可能存在时间重叠,而顺序执行严格按照指令顺序逐条执行。在并发环境中,为了管理资源和解决冲突,操作系统通常采用申请-分配-使用-回收的策略,同时配合调度算法确保资源的公平分配。"
在这个资源中,我们学习了以下几个知识点:
1. **进程的挂起与激活**:操作系统通过挂起原语使进程从活动状态转变为静止状态,以便于系统管理和调度。挂起过程会根据进程当前状态进行相应的状态转换。
2. **多道程序设计**:多道程序设计是让多个程序同时进入内存并发执行,以提高系统效率。在这种环境下,需要考虑如何正确传递消息、公平调度CPU以及管理其他资源。
3. **进程状态转换**:进程状态包括活动就绪、静止就绪、活动阻塞和静止阻塞。挂起原语会将活动状态的进程转换为静止状态。
4. **进程调度**:调度是决定哪个进程获取CPU执行权的过程,其目标是保证用户公平使用系统资源。
5. **进程间的通信**:在并发环境下,进程间的通信是保证正确执行的关键,比如飞机订票系统的例子展示了进程如何共享资源并避免冲突。
6. **并发概念**:并发分为应用级并发和系统级并发,前者涉及应用程序的并发执行,后者涉及操作系统内核的并发。
7. **程序的顺序执行与并发执行**:顺序执行按照指令顺序进行,而并发执行则可能导致执行顺序的不确定性,需要通过前趋图等工具来分析和控制。
8. **资源管理**:操作系统通过申请-分配-使用-回收的策略管理资源,并在进程竞争资源时使用同步机制防止数据不一致。
这些知识点构成了操作系统中进程管理的基础,对于理解和实现高效的并发系统至关重要。
2024-12-04 上传
冀北老许
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