进程控制与同步

本文详细阐述了进程控制的基本过程,包括进程的创建、终止、阻塞与唤醒、挂起和激活,以及进程同步的主要任务。深入理解进程同步概念,区分互斥与同步,解析临界区的概念和控制规则,探讨同步机制应遵循的原则。

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进程控制的基本过程
进程的创建
进程的终止
进程的阻塞与唤醒
进程的挂起和激活
进程创建过程 
(1) 申请空白PCB 
(2) 为新进程分配资源主要是内存资源的处理
(3) 初始化进程控制块标识符(包括父进程的)、程序计数器指向程序入口地址,就绪态、优先级等信息的填写。
(4) 将新进程插入就绪队列 

原语是由若干指令构成的原子操作过程,作为整体实现功能,不可被打断

阻塞和唤醒过程
(1)将PCB中的状态改为阻塞
(2)该PCB加入到阻塞队列中
(3)转进程调度,将处理机分配给另一进程
(4)进行进程切换,即根据两切换进程的PCB,保护与重新设置处理机状态。
(1)把阻塞进程从等待该事件的阻塞队列中移出
(2)将其PCB中的现行状态改为就绪
(3)将PCB插入到就绪队列中。

 

进程同步的主要任务
使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作,从而使程序的执行具有可再现性。

 

理解同步

互斥:在操作系统中,当一个进程进入临界区使用临界资源时,另一个进程必须等待,直到占用临界资源的进程退出临界区,我们称进程之间的这种相互制约关系为“互斥”。
同步:多个相互合作的进程,在一些关键点上可能需要互相等待或互相交换信息,这种相互制约关系称为进程同步关系。可理解为“有序”。

 

临界区
每个进程中访问临界资源的那段代码叫临界区。 为了正确同步,对临界区的代码要增加控制
进入区:对欲访问的临界资源进行检。若此刻未被访问,设正在访问的标志
临界区:访问临界资源的代码
退出区:将正在访问的标志恢复为未被访问的标志
退出区:将正在访问的标志恢复为未被访问的标志

 

同步机制应循的规则遵循
空闲让进资源使用最基本原则
忙则等待保证互斥
有限等待合适时被唤醒防止死等
让权等待能主动释放CPU防止忙等

 

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