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并发与并行

并发强调多个任务同时存在

并行强调多个任务同时执行

并行是并发的子集

操作系统的基本功能

• 文件管理
• 进程管理
• 内存管理
• 设备管理

进程与线程

进程

进程是资源分配的最小单位，由进程控制块PCB保存进程相关信息

线程

线程是调度的最小单位，一个进程可以有多个线程，同一个进程的多个线程共享进程资源

进程与线程的区别

• 进程是资源分配的单位，线程不用有资源
• 线程是独立调度的基本单位，同进程的线程切换不会引起进程切换，不同进程的线程切换会引起进程切换
• 进程开销大，线程开销小
• 线程间通信通过共享数据，进程间通信通过IPC

进程调度算法

• 先来先服务FCFS
• 短作业优先SJF
• 时间片轮转
• 多级队列
• 多级反馈队列

进程同步

进程通信

• 管道
• 共享存储
• 消息队列
• 信号量
• 套接字

死锁

必要条件

• 互斥
• 不可抢占
• 占有等待
• 环路

如何避免死锁

银行家算法

思想：判断此次请求是否会造成死锁，如果是则拒绝请求，否则允许

内存

分页

页面置换算法

• 最佳OPT：置换最不可能被使用的页面，理想算法
• 最近最少使用LRU：维护页面链表
• 最近未使用NRU：为每个页面设置读标记R和写标记M，每次替换使用程度最轻的页面
• 先进先出FIFO：
• 第二次机会：页面链表，访问位，改良FIFO，最老的页面被访问过，则将其访问位清零并移到链表尾
• 时钟算法：将链表改为环形链表