操作系统学习笔记（三）－－进程（下）

上篇随笔不知何故继续编辑发生卡顿，因此重新开一篇随笔继续整理笔记。

最近开始学习操作系统原理这门课程，特将学习笔记整理成技术博客的形式发表，希望能给大家的操作系统学习带来帮助。同时盼望大家能对文章评论，大家一起多多交流，共同进步！

本篇文章大致内容为：

• 进程操作(Operatios on Processes)
• 进程间协同(Cooperating Processes)
• 进程间通信(Interprocess Communication)

进程终止(Process Termination)

1. 正常终止：Process executes last statement and asks the operating system to delete it(exit)　　

　　　　- Output data from child to parent(via waiting)

　　　　- Process‘ resources are deallocated by OS

　　2. 异常终止：Parent may terminate execution of children processes(abort)

　　　　- Child has exceeded allocated resources 子进程需要的资源高于父进程可提供的资源

　　　　- Task assigned to child is no longer required 子进程的任务不再需要

　　　　- If parent is exiting, in some OSs do not allow child to continue if its parent terminates - cascading termination 若父进程结束，则在某些操作系统中子进程也会终止，层叠终止。

进程间通信(Interprocess Communication)

Independent process 独立进程 不会影响其他进程或被其他进程影响

Cooperating process 协作进程 多个进程一起完成一项任务，其中一个进程的结果可能影响到其他进程或被其他进程所影响

　　好处：   1. 信息共享

　　　　　　2. 提高计算加速比 Conputation speedup

　　　　　　3. 便于模块化设计 Modularity

　　　　　　4. 便利：单个用户可以同时完成多项任务 individual user works on many tasks simultaneously

数据交换的机制：IPC - mechanism to exchange data * information

• 消息传递 Message passing: maximum speed, convenience of communication　　使用send和receive两个系统调用
• 共享储存 Shared memory: easy to implement, smaller amounts of data, slower

下入为消息传递（左图）和共享储存（右图）的结构示意图

生产者－消费者问题 Producer-Consumer Problem

操作系统的范例，生产者生产出消息被消费者所消化。

• A buffer shared by producer & consumer
• filled by producer & emptued by consumer
• unbounded-buffer　　无界缓冲区
• bounder-buffer　　　  有界缓冲区

使用*in和*out两个指针，初始时都设置在系统给进程分配的共享内存空间的最低位，若生产者生产出消息，则将消息放在in指针指向的内存空间，in指针+1;若消费者消化消息，则取出out指针指向的内存空间，out+1.

前驱关系：　　P --> C : 缓存全空　　　　C-->P : 缓存全满

Insert():　　while(((in + 1) % BUFFERSIZE) == out)　　; //do nothing

Remove():　　while(in == out)　　;//do nothing

存在两个问题：

1. 浪费了in指针指向的前一个储存空间（若不浪费则系统无法判断当前存储空间为全满还是全空），可添加计数器解决；
2. 共享内存在全空或全满时的do nothing，CPU仍在不停判断内存是否为全空或全满，造成忙等(busy waiting)，即系统虽然不执行任何执行CPU仍忙。可将此类进程放入阻塞队列，但还存在上下进程同步等问题。

／／未完待续

操作系统学习笔记（三）－－进程（下）

原文：http://www.cnblogs.com/PaulingZhou/p/5326605.html