操作系统-进程管理
操作系统-进程管理
1.简介
进程管理是操作系统中的核心功能之一，负责管理计算机系统中的各个进程。进程是指正在执行的程序实例，它包含了程序的代码、数据和执行状态等信息。进程管理涉及创建、调度、同步、通信、终止等一系列操作，旨在协调和控制多个进程的执行。
2.进程的创建与终止
2.1 进程创建
进程的创建是指由操作系统创建新的进程。主要步骤包括：
①分配空间：为新进程分配内存空间。
②初始化：将新进程的状态设置为就绪态，并初始化进程
控制块（PCB）。
③指定执行代码：将新进程指向要执行的代码。
④设置执行环境：为新进程设置执行所需的环境变量和资
源参数。
2.2 进程终止
进程终止是指进程执行完毕或被强制终止。主要步骤包括：
①保存状态：将进程的状态保存到进程控制块中。
②释放资源：释放进程所占用的系统资源。
③给予父进程处理机：将CPU控制权交还给父进程。
3.进程调度
进程调度是指选择就绪态进程中的一个进程分配CPU资源。调度算法的选择和实现会直接影响操作系统的性能和效率。常见的调度算法有：
3.1 先来先服务（FCFS）：按照进程到达的先后顺序进行调度。
3.2 短作业优先（SJF）：根据进程的执行时间进行调度，执行时间短的进程优先。
3.3 时间片轮转（RR）：每个进程被分配一个时间片，在时间片用完后，切换到下一个进程。
3.4 优先级调度：根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程先执行。
4.进程同步与通信
4.1 进程同步
为了保证多个进程之间的操作按照一定的顺序进行，需要进行进程同步。常见的同步机制有：
①互斥锁：只允许一个进程访问共享资源。
②信号量：用于进程之间的互斥与同步。
③条件变量：用于线程之间的等待与通知。
4.2 进程通信
进程通信是指进程之间相互传递信息的过程。常见的通信机制有：
①管道：一种半双工的通信方式，可以在具有亲缘关系的
进程之间进行通信。
②消息队列：进程可以通过读写消息队列来进行通信。
一个线程可以包含多个进程
③共享内存：多个进程可以访问同一块共享内存区域，将
其用作通信媒介。
附件：本文档中涉及的附件包括进程管理相关示例代码、流程图和图表。
法律名词及注释：
●进程：指正在执行的程序实例。
●进程控制块（PCB）：包含了进程的相关信息，如程序计数器、寄存器值、进程状态等。
●CPU：中央处理器，负责执行程序指令。
●互斥锁：一种同步方法，用于保证在同一时间只有一个进程
访问共享资源。
●信号量：一种同步方法，用于控制多个进程的访问顺序和互
斥访问。
●条件变量：一种同步方法，用于线程之间的等待与通知。

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