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1、实验一进程控制ppt课件目录CONTENTS进程控制简介进程的状态及转换进程的创建与终止进程的同步与通信死锁及其预防实验总结与思考题01进程控制简介CHAPTER进程控制的定义进程控制是对计算机系统中运行进程的管理和控制机制的总称。它包括进程的创建、终止、挂起、恢复等操作，以及进程间的通信和同步机制。进程控制是操作系统中的核心概念之一，是实现多任务并发执行和资源共享的重要手段。进程控制的重要性提高系统资源利用率通过进程控制，可以合理地分配和调度系统资源，避免资源的浪费和过度竞争，从而提高资源利用率。保证程序的正确执行进程控制可以确保程序的正确执行顺序和资源使用，避免因资源冲突和竞争条件导致的数
2、据不一致和程序错误。提供良好的用户界面进程控制可以提供可视化的用户界面，使用户能够方便地查看和管理正在运行的进程，提高系统的易用性和可维护性。进程是程序的一次执行，具有动态性、独立性和制约性。它是系统进行资源分配和调度的基本单位。进程线程是进程内的一条执行路径，具有轻量级、共享资源和并发执行的特点。它是系统进行并发执行和通信的基本单位。线程进程在运行过程中会经历不同的状态，如新建、就绪、运行、阻塞等。这些状态的变化和转换构成了进程的执行流程。进程状态进程控制块是用于描述和管理进程状态的重要数据结构，它记录了进程的标识信息、资源占用情况、运行环境等重要信息。进程控制块进程控制的基本概念02进程的
3、状态及转换CHAPTER进程已获得所需资源，等待CPU调度执行。就绪状态运行状态阻塞状态进程获得CPU，执行指令。进程等待某个事件发生，暂时无法继续执行。030201进程的三种基本状态运行状态转为阻塞状态当进程等待某个事件（如I/O操作）时，它会被阻塞并等待该事件完成。阻塞状态转为就绪状态当等待的事件完成时，进程变为就绪状态并等待CPU调度执行。就绪状态转为运行状态当CPU空闲时，调度器选择一个就绪状态的进程执行。进程状态的转换当系统资源不足或进程需要等待某个事件时，系统将进程的状态保存在磁盘上，并释放其资源。挂起当资源可用或等待的事件发生时，系统将进程的状态重新加载到内存中，并恢复其执行。唤
4、醒进程挂起与唤醒03进程的创建与终止CHAPTER进程的创建是操作系统的重要功能之一，它涉及到为程序分配必要的资源，如内存、文件、设备等，以便程序能够正常运行。在创建进程时，需要为其分配一个唯一的进程标识符（PID），以便在系统中对其进行跟踪和管理。进程的创建可以通过系统调用或用户界面来完成，具体取决于操作系统和应用程序的设计。进程的创建当一个进程完成其任务或出现错误时，操作系统需要终止该进程以释放其占用的资源。进程的终止可以通过系统调用或用户界面来完成，具体取决于操作系统和应用程序的设计。在进程终止时，操作系统需要确保其占用的资源被正确地释放，以便其他进程可以使用这些资源。进程的终止进程可以
5、通过系统调用或用户界面来创建和终止。在进程终止时，操作系统需要确保其占用的资源被正确地释放，以便其他进程可以使用这些资源。在创建进程时，需要为其分配必要的资源，如内存、文件、设备等。进程的创建和终止是操作系统的重要功能之一，它们有助于提高系统的可靠性和效率。进程的创建与终止的方式04进程的同步与通信CHAPTER指多个进程在并发执行过程中，为了保证数据的一致性和正确性，必须遵循一定的控制规则和顺序。进程同步在多进程系统中，由于并发执行的特点，如果不加以控制，可能会导致数据不一致、结果错误等问题。同步的必要性确保多个进程在执行过程中能够正确地共享资源、协同工作，保证系统的正确性和可靠性。同步的目
6、标进程同步的概念消息机制通过发送和接收消息来实现进程间的通信和同步，当一个进程需要等待另一个进程发送消息时，它可以阻塞等待，直到收到消息为止。信号量机制通过设置一个计数器来控制进程的执行顺序，当计数器为0时，进程需要等待；当计数器大于0时，进程可以继续执行。事件机制通过设置一组事件来控制进程的执行顺序，当一个进程需要等待某个事件发生时，它可以阻塞等待，直到事件发生为止。进程同步的方法通过管道将一个进程的输出连接到另一个进程的输入，实现数据传输和共享。管道通信通过发送和接收消息来实现进程间的通信和数据交换。消息传递通信通过共享内存区域来实现进程间的数据共享和通信，一个进程可以直接读写共享内存中的
7、数据。共享内存通信进程间的通信方式05死锁及其预防CHAPTER在计算机系统中，如果一组进程中的每个进程都在等待某个事件发生（由该组进程中的其他进程触发），则称这组进程处于死锁状态。互斥、占有并等待、非抢占、环路等待。死锁的概念死锁的四个必要条件死锁避免死锁的策略设置资源分配图、银行家算法、避免死锁的算法等。死锁预防的原则破坏四个必要条件之一、预先静态分配资源、系统恢复和重新调度。死锁的预防通过检测系统中的死锁状态，采取相应的措施解除死锁状态。死锁的检测与解除通过破坏产生死锁的必要条件来预防死锁的发生。死锁预防通过系统设计来避免死锁的发生。死锁避免解决死锁的方法06实验总结与思考题CHAPTE
8、R实验目标达成情况理解进程的基本概念和特性掌握进程的创建、阻塞、唤醒等基本操作实验总结掌握进程间的通信和同步机制遇到的问题和解决方案问题1：进程间的同步问题实验总结03解决方案使用管道或消息队列实现进程间的通信01解决方案使用信号量机制实现进程间的同步02问题2进程间的通信问题实验总结收获深入理解了进程控制的概念和实现方法不足在实现进程同步时遇到了一些困难，需要加强实践和理论学习实验总结进程同步是指多个进程按照一定的顺序和规则共同完成一项任务，通过信号量等机制实现进程间的协同工作。进程互斥是指多个进程对共享资源的访问需要互斥进行，避免发生冲突。进程同步与互斥的区别是什么？思考题什么是死锁？如何避免死锁？死锁是指多个进程在等待其他进程释放资源，导致所有进程都无法继续执行的现象。避免死锁的方法包括：避免循环等待、请求和保持、不剥夺、预防死锁等。思考题如何实现进程间的通信？进程间通信可以通过管道、消息队列、信号量、共享内存等方式实现。具体实现方式取决于操作系统和开发环境。思考题谢谢THANKS