操作系统原理及应用

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1、操作系统原理及应用题目：姓名：学号：专业、班级：提交时间：浅谈进程管理摘要进程管理的设计是操作系统设计的核心,是操作系统的职能之一，主要是对处理机进行管理。为了提高CPU的利用率而采用多道程序技术。通过进程管理来协调多道程序之间的关系，使CPU得到充分的利用。通过学习计算机操作系统课程对进程管理有了一定的认识,但还是停留在浅层次的理论上面。本文主要介绍进程管理的基本原理和在计算机病毒诊断与防治的作用。关健词操作系统进程管理同步与互斥计算机病毒1、引言操作系统的重要特征是并发和共享。为了提高计算机

2、系统的效率，增强计算机系统内各种硬件的并行操作能力，操作系统要求程序结构适应并发处理的需要—使计算机系统中能同时存在两个以上正在执行的程序，即两个以上的程序都处于已经开始但未结束的执行状态。这就要求引人进程的概念。进程是操作系统中最核心的概念，它是一个对正在运行的程序的抽象。每个进程都有其自己的地址空间，从0到一个最大值，进程可以读写该空间中的内容。一个进程是某种类型的一个活动，它有程序、输人、输出及状态。单个处理机被若干进程共享,它使用某种调度算法决定何时停止一个进程的工作，转而为另一个进程提

3、供服务。因此进程管理的设计必须包括进程的结构、进程的状态、进程控制、进程同步、进程互斥、进程通信、进程调度等的设计。2、进程的结构系统中同时存在很多进程,依性质不同可分为系统进程和用户进程。进程现在一般采用层次结构,即系统采用进程树的结构,系统中的所有进程都属于一棵进程树。用户可通过不断执行系统提供的fork调用来形成自己的进程树。3、进程的状态进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态主要具有以下三个基本状态（1）就绪状态进程已获得除处理机以外的所有资源，一旦得到了处理机就可立即执行（2）执

4、行状态又称为运行状态，当一个进程获得必要的资源并占有处理机（3）等待状态又称为阻塞状态，正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法执行下去（如等待输入输出完成）此时进程所处的状态称为等待状态如图处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变为执行状态正在执行的进程因发生某事件而无法执行，如进程提出输入/输出请求，等待为其分配输入/输出设备或等待输入/输出完成，则进程由执行状态变为阻塞状态；处于阻塞状态的进程，在其等待的事件已经发生，如输入/输出完成，则进程由阻塞状态变为就

5、绪状态；正在执行的进程，如时间片用完而暂停执行，该进程便由执行状态转变为就绪状态，注意的是由执行状态变为阻塞状态是因为自身的原因而造成的，而由执行状态变为就绪状态是由外部原因（中断）而引起的。一个进程在任何时刻只能处于一种状态4、进程控制进程控制的职责是对系统中的全部进程实施有效的管理其功能包括进程的创建进程的撤消进程的阻塞与唤醒等这些功能一般是由操作系统的内核来实现的进程控制功能是通过执行各种原语来实现的所谓原语是由若干条机器指令构成的用于完成某一特定功能的一段程序为了防止操作系统及关键数据如

6、等受到用户程序有意或无意的破坏通常将处理机的执行状态分成两种核心态又称管态是操作系统管理程序执行时机器所处的状态能执行一切指令与用户态又称目态是用户程序执行时机器所处的状态只能执行规定的指令进程创建是由创建原语实现的创建原语的主要功能是为被创建进程形成一个填入相应的初始值并将此插入就绪队列进程撤消是由撤消原语实现的主要功能是收回被撤消进程占用的所有资源并撤消它的5、进程同步进程互斥（1）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当占用临界资源的进程退出临界区后，另一个

7、进程才被允许去访问此临界资源，进程间的这种相互制约关系称为互斥，为禁止两个进程同时进入临界区，可采用同步机构来协调它们，但应遵循下述准则，每次至多有一个进程处于临界区，当有若干进程欲进入临界区时，应在有限时间内使进程进入临界区，进程在临界区内仅停留有限的时间（2）进程同步所谓进程同步是指对多个相关进程在执行次序上的协调，这些进程相互合作，在一些关键点上可能需要互相等待或互通消息，例如系统中有两个合作的进程，它们共用一个单缓冲区，这两个进程中，一个为计算进程，完成对数据的计算工作，另一个为打印进程

8、负责打印计算结果，当计算进程对数据的计算尚未完成时，计算的结果没有送入缓冲区，打印进程不能执行打印操作，一旦计算所把计算结果送入缓冲区后，就应给打印进程发送一信号，打印进程收到该信号后，便可从缓冲区中取出计算结果进行打印，在打印进程尚未把缓冲区的计算结果打印完之前，计算进程也不能把下一次的计算结果送入缓冲区，只有在打印进程打印完缓冲区中内容，给计算进程发出一个信号后，计算进程才能将下一次的计算结果再送入缓冲区，因此计算进程的打印机进程是同步的。6、进程调度当有多个进程就绪时，操作系统必须决定先运