计算机操作系统：第2章 进程管理.ppt

计算机操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的系统软件，它为用户提供方便的交互环境和高效的服务。在操作系统中，进程管理是核心功能之一，主要涉及进程的创建、撤销、控制、同步和通信等方面。 第二章《进程管理》是操作系统课程的重点内容，它探讨了操作系统如何有效地管理并协调多个并发执行的任务。进程是操作系统中资源分配和调度的基本单位，它由程序、数据和进程控制块（PCB）组成，具有独立性和并发性的特点。进程的状态包括新建、就绪、运行和等待四种基本状态，通过状态转换图来描述进程在执行过程中可能经历的变化。挂起状态是一种特殊状态，使得进程可以暂时停止执行，以便让出资源给其他进程。 进程控制是操作系统内核的重要职责，它通过操作PCB来控制进程的生命周期。PCB包含了描述进程状态、优先级、资源需求等信息的关键数据结构。线程是进程内的一个执行流，是更轻量级的实体，允许在一个进程中并发执行多个线程，提高了处理器的利用率。 进程同步是解决多个并发进程间协调执行的关键，确保它们能正确地共享资源和相互合作。经典同步问题包括哲学家就餐问题、生产者消费者问题、读者写者问题等。管程是一种高级的同步机制，提供了一种封装资源和同步原语的方法，以避免死锁和数据竞争等问题。 进程通信则是进程间交换信息的方式，分为低级通信（如共享内存、信号量）和高级通信（如管道、消息队列、套接字等）。通信机制不仅用于数据交换，还能帮助实现进程间的协调和同步。 调度是操作系统决定哪个进程获得CPU执行权的过程，根据不同的策略（如先来先服务、短进程优先等），选择合适的进程进行执行。死锁是指多个进程互相等待对方释放资源，导致都无法继续执行的情况。预防和避免死锁是操作系统设计中的重要考虑因素。 进程管理是操作系统设计中的基石，涵盖了进程的定义、创建、控制、同步、通信以及调度等多个方面，这些概念和技术对于理解和实现高效、可靠的多任务操作系统至关重要。通过深入学习这一章，可以理解操作系统如何在多任务环境下保持系统的稳定和高效运行。