进程唤醒机制:事件触发与状态转换
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更新于2024-08-25
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进程唤醒过程是操作系统中一个关键概念,它涉及到并发控制和进程状态转换。当一个进程处于被阻塞状态,即因为某个事件(如I/O操作完成)未发生而暂停执行时,可以由其他进程通过调用唤醒原语(如在Unix/Linux系统中的`wakeup()`函数)来激活它。这个过程包含以下几个步骤:
1. **事件触发**:当等待事件的进程依赖的条件满足时,例如I/O操作完成后,调用进程会调用唤醒原语,将被阻塞进程从等待队列中解冻。
2. **状态转换**:唤醒原语将被阻塞进程的PCB(进程控制块)从阻塞队列中移除,将其当前状态从阻塞改为就绪。这意味着进程可以从休眠状态变为可被处理器调度的状态。
3. **插入就绪队列**:然后,该PCB被添加到就绪队列中,准备接下来被CPU执行。在多任务操作系统中,就绪队列存储的是那些已经具备执行条件的进程。
进程与并发控制涉及到多个方面,包括进程的概念(如独立执行单位)、状态转换(如就绪、运行、阻塞和终止等)、进程调度(决定哪个进程何时获得CPU)、线程引入(更细粒度的执行单元)、进程间通信(IPC,如管道、消息队列等)以及避免死锁的方法。多道程序设计(Multiprogramming)旨在通过同时运行多个程序来提高系统效率,但在并发环境中需考虑如何平衡资源分配,确保公平性,以及处理资源请求和冲突。
例如,飞机订票系统的并发控制场景展示了两个进程T1和T2之间的交互,它们并发读取和更新共享数据,需要协调以防止数据不一致。程序的顺序执行和并发执行是对比,前者严格按照指令顺序执行,而后者允许多个程序段在同一时间执行,形成并发环境。
前趋图作为描述并发系统的一种工具,通过有向无环图(DAG)表示程序之间的依赖关系,每个节点代表一个程序或进程,箭头表示程序间的执行顺序约束。
在并发控制中,操作系统不仅要负责调度CPU,还要管理其他资源(如内存、磁盘、网络资源等),采用申请-分配-使用-回收机制。当资源争夺时,调度策略(如先来先服务、短进程优先等)用于缓解冲突,保证系统整体的稳定性和性能。
进程唤醒过程是并发控制的核心组成部分,它与进程的生命周期、状态转换、调度和资源管理密切相关,共同构建了操作系统支持并发应用的基础。
2022-07-11 上传
2022-08-03 上传
2022-06-02 上传
调试并运行一个允许n个进程并发运行的进程管理模拟系统。了解该系统的进程控制;各进程间的同步关系;系统在运行过程中显示各进程的状态和有关参数变化情况的意义。实现进程创建、进程查看、进程换出、进程杀死等。
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冀北老许
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