B站资源，操作系统快速复习
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- 没有操作系统之前，资源只属于当前运行的程序。计算机只能一个程序接着一个程序地运行。容易造成资源的浪费
- 配置操作系统，引入多道程序设计的概念
- 进程起到 合理的隔离资源的作用，提升资源利用率
总结：
- 进程是系统进行资源分配和调度的基本单位
- 进程作为程序独立运行的载体保障程序正常执行
- 进程的存在使得操作系统的资源利用率大幅提升
在主存中，进程占用一段连续的空间，并拥有进程控制块（PCB） （1）标识符：唯一标记一个进程，用于区别其他进程 （2）进程状态 （3）优先级 （4）程序计数器：指向进程即将被执行的下一条指令的地址 （5）内存指针：程序代码、进程数据相关的指针 （6）上下文数据：进程执行时处理器存储的数据 （7）IO状态信息：被进程IO操作所占用的文件列表 （8）记账信息：进程使用处理器的时间、时钟数总合等 …… 以上信息所描述的进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息就是主存中的进程形态。
总结一下进程控制块（PCB）：
- 用于描述和控制进程运行的通用数据结构
- 记录进程当前状态和控制进程运行的全部信息
- PCB使得进程成为能够独立运行的基本单位
- PCB是操作系统进行调度经常会被读取的信息
- PCB是常驻内存的，存放在系统专门开辟的PCB区域内
- 线程是操作系统进行运行调度的最小单位
- 线程包含在进程中，是进程中实际运行工作的单位
- 一个进程可以并发多个线程，每个线程执行不同的任务
- 一个进程的多个线程共享进程资源
创建
- 分配PCB
- 插入就绪队列
- 创建进程时拥有PCB但其他资源尚未就绪的状态称为创建状态
- 操作系统提供fork函数接口创建进程 就绪
- 当进程被分配到除CPU以外所有必要的资源后
- 在就绪态的进程获得CPU的使用权可以立即执行
- 在系统中多个处于就绪状态的进程通常排成一个队列，就绪队列 阻塞
- 进程由于某种原因，例如其他设备未就绪无法继续执行，从而放弃CPU的状态称为阻塞状态
- 在系统中多个处于阻塞状态的进程通常排成一个队列，阻塞队列 执行
- 进程获得CPU，正在被执行
- 在单处理器机中，某个时刻只能有一个进程处于执行状态 终止
- 系统清理
- PCB归还
- 进程结束由系统清理或者归还PCB的状态称为终止状态
举例： 生产者-消费者问题 多个进程生产，放到缓冲区；多个进程消费，在缓冲区拿 临界资源的互斥访问 哲学家进餐问题
总结：进程同步协调竞争资源在多进程间使用的次序，使得并发执行的多个进程之间可以有效使用资源和相互合作。
临界资源
空闲让进 忙则等待 有限等待 让权等待
消息队列 共享存储 信号量
互斥量 读写锁 自旋锁 条件变量
进程调度是指计算机通过决策决定哪个就绪进程可以获得CPU使用权
- 保留旧进程的运行信息，请出旧进程
- 选择新进程，准备运行环境并分配CPU 三个机制：
- 就绪队列的排队机制 将就绪进程按照一定的方式排成队列，以便调度程序可以最快找到就绪进程
- 选择运行进程的委派机制 调度程序以一定的策略选择就绪进程，将CPU资源分配给它
- 新老进程的上下文切换机制 保存当前进程的上下文信息，装入被委派执行进程的运行上下文
根据老进程是否执行完可以分为：非抢占式的调度和抢占式的调度 非抢占式的调度：直到进程完成工作或因为IO阻塞才会让出处理器 抢占式的调度：允许调度程序以一定的策略暂停当前运行的进程
- 先来先服务
- 短进程有限调度：对长进程不利
- 高优先权有限调度：前端优于后台
- 时间片轮转：公平，但不能及时响应