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計算機操作系統基礎筆記 操作系統有哪些狀態( 二 )

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  • 分層式結構
    每一層實現一組基本概念及其相關的基本屬性，各層實現不依賴其以上各層所提供的概念及其屬性，只依賴其直接下層所提供的概念及屬性，每一層對其上各層隱藏其下各層的存在
  • 微內核結構
    優點：① 增強了系統的可擴展性 ② 增強了系統的可靠性，可移植性好 ③ 提供了對分布式系統的支持缺點：運行效率有所降低（消息傳遞開銷+模式切換開銷）
    • 進程管理程序的順序執行
    1. 順序性
    2. 封閉性
    3. 可再現性
    程序的并發執行
    1. 間斷性
    2. 失去封閉性
    3. 不可再現性
    應用級并發是指若干應用程序的并發執行 。
    系統級并發是指操作系統自身軟件的并發執行 。
    進程引入進程的目的是為了使程序正確地并發執行
    特征：
    1. 結構特征
    2. 動態性（基本特征）（程序是靜態的）
    3. 并發性
    4. 獨立性
    5. 異步性
    定義：
    進程是進程實體的運行過程，它是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位 。
    為使程序（含數據）能獨立運行，應為之配置一個專門的數據結構即進程控制塊（PCB）
    由程序段、相關的數據段和PCB三部分便構成了進程實體
    創建進程 ，實質上是創建進程實體中的PCB；撤消進程 ，實質上是撤消進程的PCB
    進程狀態
    1. 就緒
    2. 執行
    3. 阻塞
    4. 掛起
    進程狀態轉換就緒 – 運行：進程調度
    運行 – 就緒：高優先級任務搶占，時間片用完
    運行 – 阻塞：I/O請求，等待資源/事件
    阻塞 – 就緒：I/O完成，得到資源/觸發事件
    阻塞 – 掛起：終端用戶請求，父進程請求，負荷調節需要，操作系統需要
    掛起 – 就緒：**原語
    特殊狀態:
    靜止就緒，靜止阻塞（上述的掛起） 。
    活動就緒/執行掛起得到靜止就緒，靜止就緒通過**原語得到活動就緒 。
    靜止阻塞通過**原語得到活動阻塞，靜止阻塞通過釋放得到靜止就緒 。
    狀態轉換
    計算機操作系統基礎筆記 操作系統有哪些狀態

    文章插圖
    計算機操作系統基礎筆記 操作系統有哪些狀態

    文章插圖

    進程控制塊為使程序（含數據）能獨立運行，應為之配置一個專門的數據結構即進程控制塊（PCB）
    PCB是進程存在的唯一標志
    通常包含下列信息：
    1. 進程標識符：內部標識符，外部標識符
    2. 處理機狀態：通用寄存器、PC、PSW、SP
    3. 進程調度和控制信息
    PCB的常用組織形式：線性方式、鏈接方式和索引方式 。
    進程同步基本概念
    1. 臨界資源：一次僅允許一個進程訪問的資源
    2. 臨界區：訪問臨界資源的那段代碼
    用來實現互斥的同步機制的準則
    1. 空閑讓進
    2. 忙則等待
    3. 有限等待
    4. 讓權等待
    實現機制
    1. 信號量機制
    2. 管程
    信號量機制類型：
    1. 整型信號量
    2. 記錄型信號量
    3. AND型信號量（要么全部分配到進程，要么一個也不分配）
    4. 信號量集（在每次分配時，采用信號量集來控制，可以分配多個單位的資源）
    應用：
    1. 用于實現前趨關系
    2. 用于實現互斥
    管程管程是由一組局部的變量對局部變量進行操作的一組過程以及對局部變量進行初始化的語句序列構成的一個軟件模塊，它可用來實現進程同步 。
    進程通信
    • 低級通信：進程之間的互斥和同步，由于其所交換的信息量少而被歸結為低級通信
    • 高級通信：是指用戶可直接利用操作系統所 提供的一組通信命令高效地傳送大量數據的 一種通信方式
    進程通信的類型常用的高級進程通信機制：
    1. 共享存儲器系統
    （基于共享數據結構/共享存儲區）
    2. 消息傳遞系統
    直接通信方式：對稱尋址方式，非對稱尋址方式

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