轻松学—操作系统之进程

进程

1、进程的状态：

这里边我们主要是要讲的内容就是这两个图：我们通过这两个图来介绍一些相关的知识点：

三态图：

我们还是来看图进行分析：

我们就这个图进行分析各个关键部分：这些关键在于理解，很Easy的，或者你把这个图画出来也就马上明白了。

就绪：就是“万事俱备只欠东风”，就差CPU的调度了，只要CPU一调度便可运行。

运行：就是在就绪状态的基础上得到了CPU的调度。

等待（阻塞）：还没具备运行条件，等待时机的状态，我们从这个图也能看的出来，等待状态不能直接运行，必须要经过就绪这个状态的，所以等待状态除了等待CPU调度之外，还缺少某些运行所需的条件。

五态图：

我们把几个关键的概括一下：其实这个图跟咱们上面那个三态图是吻合的，只是把三态图分的更细了点我觉得；所以分析五态图咱们只需要把三态图掌握好就行，就这么easy；我们再看看几个关键的：主要是三态图的一个动态的一个表示过程，所以这些概念的东西，结合前面的三态图理解就非常容易了：

就绪——>运行：就是三态图中的，条件被CPU选中了。

运行——>就绪：运行超时或者是条件被更高优先级进程剥夺。

运行——>等待：条件还没具备运行条件，等待某一事件的发生。

等待——>就绪：条件是等待的事件已发生，具备了运行条件。

在这里边，还非常要主要这些箭头的指向。

2、进程死锁：

死锁是进程管理设计不当造成的；进程死锁是一个进程在等待一个不可能发生的事；系统死锁是一个或多个进程产生死锁。

其实对于这方面的知识，跟咱们生活是很有联系的。比如我们使用过打印机都知道。所以把生活的场景投进去理解，就很简单了。

死锁产生的必要条件：

互斥条件：即一个资源每次只能被一个进程使用。

保持和等待条件：有一个进程已获得了一些资源，但因请求其他资源被阻塞时，对已获得的资源保持不放。

不剥夺条件：有些系统资源是不可剥夺的，当某个进程已获得这种资源后，系统不能强行收回，只能由进程使用完时自己释放。

环路等待条件：若干个进程形成环形链，每个都占用对方要申请的下一个资源。

解决死锁的策略

死锁预防：我们要求用户申请资源时一起申请所需的全部资源，这就破坏了保持和等待条件：将资源分层，得到上一层资源后，才能申请下一层资源，它破坏了环路等待条件。预防通常会降低系统的效率。

死锁避免：避免是指进程在每次申请资源时判断这些操作是否安全，典型算法是”银行家算法“。但这种算法会增加系统的开销。

死锁检测：前两者是事前措施，而死锁的检测则是判断系统是否处于死锁状态，如果是，则执行死锁解除策略。

死锁解除：这是与死锁检测结合使用的，它使用的方式就是剥夺。即将资源强行分配给别的进程。

接下来，我们来实战一下：

银行家算法：

找了这么一个例子跟大家分析分析我的理解过程：

首先求剩下的资源数：

R1=9-（1+2+2++1）=2

R2=8-（2+1+1+2+1）=1

R3=5-（1+1+3）=0

我们从这个表中很容易的分析出    还需资源数=最大需求量-已分配资源数

那么需要一个系统是安全的，那么这个进程就不能产生死锁。现在就一目了然了都：

从我们剩下的资源数和还需要的资源数，我们剩下的R1=2、R2=1、R3=0这个只能符合P2进程的0、1、0；

那么我们给P1运行完成之后，我们的资源要释放，所以我们资源=现有资源+已经分配的：

那么我们现在就有了R1、R2、R3的资源分别为：4、2、1；我们再观察一下看哪个进程需要资源符合我们的释放的资源的：

那只能是P4了，因为需要的资源为：0、0、1；而我们现在有的资源为：4、2、1，完全能满足这个进程P4的要求；我们看图：

那么这两个进程就完成了，接下来我们还继续对比着来看：

我们剩下的资源5、4、1。这时候我们发现了P5和P1都能满足他们所需的资源：所以P5和P1就可以随心所欲了，那我们不如就从需要资源小的开始分配试试；

这时候我们发现我们剩余的资源又能满足到P3和P1进程了。所以我们的答案就不止一种了：

我们要是先分配P1，再分配P5，再到P3.结果就是：

 虽然进程的这个顺序有很多种，在都满足不造成死锁的情况下，是否有最优的排序呢？我觉得应该是有的，就是在不发生死锁的情况下，我们应该是优先给予需要资源少的进程。