操作系统——进程

什么是作业、进程、线程、管程？

作业：用户在一次解题或一个事务处理过程中要求计算机系统所做工作的集合。它包括用户程序、所需要的数据及控制命令等。作业由一系列有序的步骤组成。 进程：一个程序在一个数据集合上的一次运行过程。所以一个程序在不同数据集合上运行，乃至一个程序在同样数据及上上的多次运行都是不同的进程。 线程：线程是一个进程的实体，是被系统独立调度和执行的基本单位。 管程：实际上是定义一个数据结构在该数据结构上的能为并发进程所执行的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。

进程间通信是如何实现的？

进程间通信的方式有信号、信号量、消息队列、共享内存。 进程通信是指不同进程之间的一些“接触”。信号和信号量是不同的，他们都可以用来实现同步和互斥，但信号是使用信号处理器来进行的，信号量是使用P\V操作来实现的。消息队列是比较高级的一种进程间通信方法，他真的可以在进程间传送message，连传送一个“i seek you”都可以。 一个消息队列是可以被多个进程所共享；如果一个进程的消息太多，一个消息队列放不下，也可以用多于一个的消息队列（管理会比较复杂）。共享消息队列的进程所发送的消息除了message本身外还有一个标志，这个标志可以指明该消息将由哪个进程或哪类进程所接受。 每一个共享消息队列的进程针对这个队列也有自己的标志，可以用来表明自己的身份。

windows编程中互斥器（mutex）与临界区（critical section）类似，二者有什么区别？

互斥器可用于进程之间互斥，临界区是线程之间的护持。

死锁

死锁的概念

死锁是指两个或两只以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，他们都将无法推进下去。此时系统处于死锁状态或系统产生了死锁。

死锁产生的四个条件：

• 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
• 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
• 不可剥夺条件：进城已获得的资源，在未使用完之前，不可强行剥夺。
• 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相连的循环等待资源关系。 这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足就不会发生死锁。

死锁的解除与预防方法

在系统运行过程中，对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源，若分配后系统可能会发生死锁，则不予分配，否则予以分配。因此对资源的分配要给予合理的规划。 预防措施：

• 采用资源静态分配策略，破坏“部分分配”条件。
• 允许进程剥夺使用其他进程占有的资源，从而破坏“不可剥夺”条件。
• 采用资源有序分配法，破坏环路条件。

请描述进程的三种状态

1. 就绪状态：当进程已分配到除CPU以外的所有必要的资源，只要获得处理机便可立即执行，这时的进程状态称为就绪状态。
2. 执行状态：当进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行，此时的状态称为执行状态。
3. 阻塞状态：正在执行的进程，由于等待某个事件发生而无法执行时，便放弃处理机而处于阻塞状态。 引起进程阻塞的事件有多种，例：等待I/O完成，申请缓冲区不能满足、等待信号等。