《进程管理》课件.ppt

************************预防死锁破坏互斥条件：将资源设置为共享资源，允许多个进程同时使用，但会降低效率。例如，打印机可以设置为共享设备，多个进程可以轮流使用。破坏占有并等待条件：规定进程在执行前必须申请到所有需要的资源，否则无法执行。这种方法会降低系统效率，因为进程可能无法获得所有需要的资源，导致阻塞。破坏不可剥夺条件：当进程申请不到所需的资源时，可以释放已经获得的资源，并重新申请。这种方法会增加系统的复杂性，并可能导致性能下降。破坏循环等待条件：为所有资源编号，规定进程只能按照编号顺序申请资源，防止形成循环等待链。这种方法会降低系统的灵活性，因为进程可能需要按照特定的顺序申请资源。避免死锁银行家算法是一种经典的死锁避免算法，它通过对系统资源进行预先分配，并根据当前资源状态和进程请求来判断是否分配资源，从而避免可能导致死锁的资源分配方案。银行家算法的基本思想是：系统维护一个可利用资源矩阵和一个最大需求矩阵，在分配资源时，系统会检查当前可利用资源是否满足进程的最大需求，如果满足，则分配资源，否则等待。这种算法能有效地避免死锁，但实现比较复杂，需要对系统进行额外的管理。检测与解除死锁检测死锁是指通过算法检测系统中是否存在死锁状态。常见的方法包括资源分配图法和死锁检测算法。死锁检测算法通过分析进程的资源分配情况，判断是否存在循环等待链，从而确定是否发生死锁。解除死锁是指在检测到死锁后，通过某种策略来解除死锁状态。常见的解除死锁方法包括：抢占资源，即从其他进程中抢占资源，分配给死锁进程；回滚进程，即让一个或多个死锁进程回退到之前的状态，释放占用的资源；终止进程，即杀死一个或多个死锁进程，释放占用的资源。内存管理概述内存管理是操作系统中一项重要的功能，它负责分配和管理系统中的内存资源，为进程提供运行所需的内存空间。内存管理的目标是：有效地利用内存空间，减少内存碎片；尽可能地满足进程的内存需求；为不同类型进程提供不同的内存访问权限；保护进程的内存空间，避免相互干扰。内存分配内存分配是操作系统将内存空间分配给进程的过程，它涉及到内存地址的管理、内存空间的划分、进程的内存需求等。内存分配方案会影响到系统的效率和性能，因此需要根据实际情况选择合适的分配方案。常见的内存分配方案包括连续分配和离散分配两种。连续分配是指将内存空间划分为若干个连续的区域，每个区域分配给一个进程。离散分配是指将内存空间划分为多个不连续的区域，每个区域可以分配给多个进程。连续分配固定分区分配：将内存空间划分为固定大小的区域，每个区域分配给一个进程。优点是简单易实现，缺点是内存利用率低，可能出现内存碎片。可变分区分配：将内存空间按需划分，根据进程的大小动态分配内存空间。优点是内存利用率高，缺点是实现复杂，可能出现内存碎片。离散分配分页式分配：将内存空间和进程空间都划分为大小相同的页面，并将进程的页面分配到不同的内存页框中。优点是内存利用率高，减少内存碎片，方便内存管理，缺点是需要额外的页表来管理页面分配。段式分配：将进程空间划分为大小不等的段，每个段对应于程序的逻辑单元，并将段分配到不同的内存区域。优点是方便内存管理，易于实现进程共享，缺点是内存利用率低，可能出现内存碎片。虚拟内存虚拟内存是一种技术，它允许进程使用比实际物理内存更大的内存空间。虚拟内存通过将进程的内存空间划分成多个页面，并将这些页面存储在磁盘上，然后根据需要将这些页面加载到物理内存中。虚拟内存可以提高系统的内存利用率，并允许运行更大的程序，但会增加内存访问时间和系统复杂性。页式虚拟内存页式虚拟内存是将进程的内存空间划分为大小相同的页面，并将这些页面存储在磁盘上，然后根据需要将这些页面加载到物理内存中。当进程需要访问某个页面时，如果该页面不在物理内存中，操作系统会触发页面调入操作，将该页面从磁盘加载到物理内存中。页式虚拟内存需要使用页表来管理页面分配，页表记录了每个虚拟页面的物理地址，以便操作系统在访问虚拟内存时能够找到对应的物理地址。页式虚拟内存可以有效地提高系统的内存利用率，并允许运行更大的程序，但会增加内存访问时间和系统复杂性。页面置换算法页面置换算法是当物理内存空间不足时，选择一个页面从物理内存中移除，并将需要调入的页面加载到物理内存中。页面置换算法的选择会直接影响到系统的性能，需要根据实际情况选择合适的算法。最佳置换算法(OPT)最佳置换算法是一种理想的页面置换算法，它会选择将来最长时间不会被访问的页面进行置换。这种算法能够最大限度地减少页面调入和调出的次数，但无法预测未来，无法在实际系统中实现。最佳置换算法主要用于理论分析和比较其他算法的性能，它可以作为评估其他算