进程管理与同步:信号量机制实现进程互斥
"操作系统课程资料,重点讲解进程管理和利用信号量机制实现进程互斥" 操作系统是计算机系统的核心组件,负责管理系统的硬件资源和控制软件的执行。多道程序设计技术提高了资源利用率,但也引入了结果不可再现性的问题。为解决这些问题,操作系统引入了进程这一概念,来描述并发执行的程序。进程具有并发性、动态性、独立性和异步性等特征,其存在主要由进程控制块(PCB)体现,包含进程状态、资源分配等信息。 进程的生命周期包括新建、就绪、运行、等待和终止等五种基本状态,通过不同的控制原语进行状态转换。常见的控制原语包括创建、撤销、阻塞、唤醒、挂起和激活,它们用于管理和调度进程。线程作为轻量级进程,进一步细化了资源调度,使得并发执行更为高效。 进程间存在同步和互斥问题。临界资源是指一次仅允许一个进程访问的资源,而临界区是进程中访问临界资源的代码段。为了保证资源安全,引入了进程同步机制,硬件支持如测试与设置指令、原子操作等,以及软件机制如信号量。信号量是一种同步工具,分为整型信号量( sempahore)和记录型信号量,P操作(申请资源)和V操作(释放资源)是其核心,用于实现进程间的互斥与同步。例如,在生产者-消费者问题中,信号量可以有效地协调生产者和消费者的活动。 高级进程通信机制包括共享存储器、消息传递和管道通信。其中,消息缓冲队列是常用的消息传递机制,允许多个进程通过消息交换数据。通信机制的目的是确保进程间的数据交换正确无误。 处理机调度是操作系统中的关键任务,涉及作业调度和进程调度。作业调度负责从后备队列中选择作业进入内存,而进程调度则从就绪队列中选取进程执行。调度算法的选择需考虑周转时间、响应时间等因素。常见的调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度等。 死锁是多个进程因资源竞争而无法继续执行的现象。死锁的四个必要条件包括互斥、请求与保持、不剥夺和循环等待。预防死锁的方法包括资源预分配、资源有序分配等,银行家算法是避免死锁的一种策略。一旦发生死锁,可通过回滚、剥夺资源或撤销进程等方式解除。 操作系统结构有模块接口法、层次结构法和客户/服务器结构。例如,Windows 2000操作系统采用了客户/服务器架构,实现了高效的资源管理和任务协作。 总结来说,本章内容涵盖了进程管理的各个方面,从进程的引入、描述到进程控制,再到进程同步、通信、调度、死锁和操作系统结构,旨在帮助学习者全面理解并掌握操作系统中的核心概念和技术。
![ppt](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083527.png)
![application/x-rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![mp4](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083504.png)
![mp4](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083504.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![](https://profile-avatar.csdnimg.cn/c5307e531d8c4545b28aa7eadd671b7f_weixin_42202605.jpg!1)
- 粉丝: 28
- 资源: 2万+
我的内容管理 展开
我的资源 快来上传第一个资源
我的收益
登录查看自己的收益我的积分 登录查看自己的积分
我的C币 登录后查看C币余额
我的收藏
我的下载
下载帮助
![](https://csdnimg.cn/release/wenkucmsfe/public/img/voice.245cc511.png)
最新资源
- 岩石滑动与断层冲击地压:声发射特征分析
- 新时代煤炭工业八大战略新取向剖析
- 开采强度对华亭矿区冲击地压危险性的影响分析
- 新安煤矿探采对比:影响安全生产的关键因素与技术支撑
- 210MW循环流化床锅炉引风机变频改造优化与节能效果
- 浅埋煤层开采沉陷预测:方法应用与影响分析
- 优化巷道过陷落柱支护方案:数值模拟与现场试验
- 坚硬顶板定向断裂爆破技术:安全高效采煤新方案
- 北航2019算法课作业解析:投资策略与凸子多边形优化
- 断层破碎带垮冒下堆积体边界抗力分布关键影响因素
- 哈拉沟选煤厂优化末煤系统提高效率与处理能力
- 瓦斯涌出影响下采动煤体蠕变失稳研究
- 提升煤矿装载效率的可控箕斗定量装载设备设计
- 水分调控下烟煤瓦斯吸附特性对比研究
- 重介质悬浮液密度控制硬件设计与选型探讨
- 坚硬顶板巷道支护参数设计:现场测试与数值分析
![](https://img-home.csdnimg.cn/images/20220527035711.png)
![](https://img-home.csdnimg.cn/images/20220527035111.png)
![](https://csdnimg.cn/release/wenkucmsfe/public/img/green-success.6a4acb44.png)