操作系统中的进程管理与死锁策略

"操作系统进程管理课件讨论了鸵鸟算法应对死锁的方式，以及进程管理的相关概念，包括进程的并发执行、进程控制块、处理机状态、原语、进程的同步与互斥等核心主题。" 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的软件，而在操作系统中，进程管理是一项关键任务。进程是程序的实例，具有独立的执行路径，包括执行、就绪和阻塞等状态。在并发执行中，多个进程可以在同一时间段内看似同时运行，这在多处理器和多线程系统中尤为常见。 进程的概念涉及到进程控制块（PCB），它是操作系统用来记录和管理进程状态、标识符、处理机状态和调度信息的数据结构。PCB通过链接方式或索引方式组织，使得操作系统能够高效地管理和切换进程。 处理机的状态分为系统态和用户态，系统态允许执行特权指令，而用户态则限制了对敏感操作的访问。在系统态下，操作系统执行原语，这些是不可中断的操作序列，确保了系统的稳定性和安全性。常见的进程控制原语包括创建、撤销、阻塞和唤醒，用于管理和协调进程的生命周期。 进程的同步和互斥是并发执行中必须解决的问题。互斥是指一组进程中的临界区不能被同时访问，以防止资源冲突。临界资源是一次只能被一个进程使用的资源，临界区是访问这些资源的代码段。为了管理临界区，Dijkstra提出了四个基本原则，确保互斥、避免进程堵塞，并限制进程在临界区的停留时间。 进程同步则是协调多个进程，确保它们按照预期顺序执行，避免数据不一致。这通常通过信号量机制实现，信号量是一种同步工具，用于控制对公共资源的访问。间接制约关系（进程互斥）和直接制约关系（进程同步）是并发系统中进程间交互的两种主要形式。 操作系统进程管理涉及多个层面，包括进程的创建、撤销、状态转换、同步和互斥等，这些机制确保了系统的有效运行和资源的安全共享。