《进程的描述》课件

,进程的描述汇报人01单击添加目录标题02进程的基本概念目03进程的创建与终止录04进程间的通信与同步05进程的并发执行06进程的安全性CONTENTS01添加章节标题02进程的基本概念进程的定义进程是操作系进程包括程序进程是操作系进程之间可以统中的基本概代码、数据、统进行资源分并发执行，提念，是程序的系统资源等配和调度的基高系统效率一次执行过程本单位进程的状态新建状态进程刚刚被创建，尚未进入就绪队列就绪状态进程已经准备好运行，等待CPU调度运行状态进程正在CPU上运行阻塞状态进程等待某个事件发生，如I/O操作完成终止状态进程已经完成或被终止，不再占用系统资源进程的组成进程ID标识进程的唯一进程状态描述进程当前进程控制块包含进程描标识符的状态，如就绪、运行、述信息、进程状态、进程阻塞等优先级等进程上下文包括进程执进程地址空间包含进程进程通信进程之间进行行时的CPU寄存器、内存执行时所需的代码、数据、信息交换的机制，如管道、地址等堆栈等信号、消息队列等进程的优先级概念进程优先级是指操作系统在调度进程时，根据进程的优先级来决定哪个进程先执行，哪个进程后执行优先级分类进程优先级可以分为实时优先级和普通优先级实时优先级用于实时任务，普通优先级用于非实时任务优先级设置进程优先级可以通过操作系统提供的API进行设置，也可以由操作系统根据进程的特性自动设置优先级的作用进程优先级可以保证关键任务优先执行，提高系统的响应速度和稳定性进程的创建与终03止进程的创建l进程创建操作系统通过创建进程来执行任务l进程状态创建、就绪、运行、阻塞、终止l进程控制块操作系统为每个进程分配一个进程控制块，用于管理进程l进程创建方式系统调用、用户程序、内核线程等l进程创建步骤分配资源、初始化进程控制块、设置进程状态等l进程创建时机用户请求、系统调度、内核线程等进程的终止终止原因正常结束、异常结束、系统调用等终止方式直接终止、优雅终止、强制终止等终止过程清理资源、释放内存、关闭文件等终止状态成功、失败、超时等终止后的处理记录日志、通知其他进程等进程的僵死状态僵死状态进程已经结束，但原因父进程未能及时处理子父进程尚未对其进行清理进程的结束状态解决方法父进程定期检查子影响系统资源浪费，可能导进程的结束状态，及时清理僵致系统不稳定死进程进程的回收l回收原因进程完成、异常终止、系统资源不足等l回收方式操作系统自动回收、用户手动回收l回收过程操作系统检测到进程结束，释放资源，回收进程l回收结果进程结束，资源释放，系统资源得到优化进程间的通信与同04步进程间的通信方式共享内存进程间通过共消息传递进程间通过发信号量进程间通过信号享内存区域进行通信送和接收消息进行通信量进行同步和互斥管道进程间通过管道进套接字进程间通过网络信号进程间通过信号进行单向通信套接字进行通信行异步通信进程间的同步机制信号量用于控制进程间的互斥和同步互斥锁用于保护共享资源，防止并发访问条件变量用于等待某个条件满足后执行操作屏障用于同步多个进程，等待所有进程到达某个点后再继续执行信号量与消息队列信号量用于消息队列用信号量与消息信号量与消息进程间的同步，于进程间的通队列的区别队列的应用场确保多个进程信，允许一个信号量用于同景信号量常可以正确地共进程将消息发步，消息队列用于并发编程，享资源送给另一个进用于通信消息队列常用程于分布式系统管道通信管道通信是一种管道通信通过创管道通信可以实管道通信可以用进程间通信的方建管道来实现现数据的单向传于进程间的同步式输或双向传输和异步通信05进程的并发执行并发的概念并发指多个进程并发的优点提高并发的缺点可并发的解决方案同时执行，每个进使用同步和互斥等系统资源的利用率，能导致资源竞争机制来避免资源竞程都有自己独立的提高系统的吞吐量和死锁等问题争和死锁等问题执行路径多线程并发执行多线程在同一个进程中同时运行线程同步确保多个线程之间不会多个线程相互干扰添加标题添加标题添加标题添加标题并发执行多个线程同时执行，提线程通信线程之间可以共享数据，高程序运行效率实现信息交换进程池技术l进程池一种管理进程的技术，用于控制并发执行的进程数量l优点提高系统资源利用率，减少进程创建和销毁的开销l应用场景服务器、数据库、分布式系统等l实现方式通过线程池、消息队列等技术实现进程间的通信和协作进程间的协作与竞争竞争多个进程争夺同一资源，同步多个进程按照一定的顺如CPU、内存、I/O设备等序执行，如信号量、互斥锁等协作多个进程共同完成一个通信多个进程之间交换信息，任务，如并行计算、分布式计如管道、消息队列、共享内存算等等06进程的安全性进程的安全性需求进程隔离确保每个进程在独立的安全审计记录进程的运行状态和内存空间中运行，防止相互干扰操作，便于追踪和审计添加标题添加标题添加标题添加标题权限控制限制进程的权限，防止安全更新定期更新操作系统和软恶意进程获取系统资源件，修复已知的安全漏洞进程的隔离与权限管理进程隔离确权限管理为访问控制通安全策略制保每个进程在每个进程分配过访问控制列定安全策略，独立的内存空不同的权限，表（ACL）实现确保进程在安间中运行，防限制其访问系对资源的访问全的环境下运止相互干扰统资源的能力控制行进程的访问控制l访问控制模型DAC、MAC、RBAC等l访问控制策略基于角色的访问控制、基于属性的访问控制等l访问控制机制访问控制列表（ACL）、访问控制矩阵（ACM）等l访问控制实现操作系统内核、安全模块等安全审计与监控进程的管理与维07护进程的监控与调试进程的性能优化优化内存管理减少内存泄漏，提高内优化网络通信减少网络延迟，提高网存利用率络传输速度优化CPU使用减少CPU占用，提高CPU优化进程调度合理分配CPU资源，提利用率高进程执行效率优化I/O操作减少I/O等待时间，提优化进程间通信减少进程间通信开销，高I/O效率提高进程间通信效率进程的资源管理资源分配为进程分配所需的CPU、内存、磁盘等资源资源调度根据进程的优先级和状态，合理调度资源资源监控监控进程的资源使用情况，及时发现和处理资源不足或浪费的问题资源回收在进程结束后，回收其占用的资源，以便其他进程使用进程的故障恢复故障原因硬件故障、软件故故障检测监控系统运行状态，障、系统故障等及时发现故障故障处理重启进程、修复故故障预防定期维护、备份数据、更新软件等障、更换硬件等THANK YOU汇报人。