操作系统中的进程管理与状态转换

"系统中各进程状态转换影响--操作系统(徐宗元主编)ppt第二章" 操作系统中的进程管理是核心内容之一，它涉及到程序的并发执行、资源的高效利用以及进程间的协调。进程状态的转换在多道程序设计环境下至关重要，它们直接影响到系统的效率和响应时间。 1. **进程状态转换**：进程有三种基本状态：就绪态、运行态和阻塞态。在描述中，进程A从运行态变为阻塞态，等待I/O操作完成，此时调度程序会选择就绪队列中的进程B进行执行，将其从就绪态变为运行态。当进程C的等待事件完成，它从阻塞态转换为就绪态，并被加入到就绪队列。如果C的优先级高于当前运行的进程D，采用抢占式调度，那么D会被暂停，从运行态变为就绪态。 2. **进程控制块（PCB）**：每个进程都有一个唯一的PCB，用于存储进程的描述信息和控制信息，如进程状态、内存映射、寄存器内容等，是操作系统管理和调度进程的重要手段。 3. **进程同步与通信**：进程间存在制约关系，需要同步机制来确保对临界资源的有序访问。信号量机制是一种常用的同步工具，包括记录型信号量和P、V操作，可以用来实现进程互斥和同步。此外，还有共享存储器、消息传递和管道通信等高级通信机制。 4. **处理机调度**：包括三级调度：作业调度、中级调度和进程调度。作业调度决定哪个作业进入内存，中级调度负责进程的挂起和激活，而进程调度则负责在就绪队列中选择进程执行。不同的调度算法（如FCFS、SJF、优先级调度等）有不同的适用场景。 5. **死锁**：当两个或更多进程相互等待对方释放资源而形成僵局时，就发生了死锁。死锁的预防通常通过破坏四个必要条件之一：互斥、占有并等待、无剥夺和循环等待。银行家算法是避免死锁的一种策略，通过预先分配资源来避免未来出现死锁。 6. **操作系统结构**：操作系统可以采用模块接口法、层次结构法或者客户/服务器结构设计。Windows 2000提供了一个典型的客户/服务器架构示例。 7. **线程**：线程是轻量级的进程，同一进程内的线程可以共享资源，引入线程可以提高并发性和系统效率。Linux和Windows提供了不同的线程控制API函数。 操作系统中的进程管理涉及了进程的生命周期管理、并发控制、资源分配以及系统响应的优化。理解这些概念和技术对于构建高效、稳定的操作系统至关重要。