第 2 章 进程管理

• 动态性（最基本特征，有生命周期）、并发性、独立性、异步性、结构性。

• 就绪——万事俱备，只差 CPU。
• 运行——正在占用 CPU 执行。
• 阻塞（等待）——在等某个事件（I/O 完成、信号量），给它 CPU 也没用。

• 阻塞 → 运行是错的：阻塞的进程事件完成后只能先回到就绪，再被调度才能运行。
• 就绪 → 阻塞是错的：阻塞必须由正在运行的进程主动发起（发起 I/O），没上过 CPU 的程序无从阻塞。

• 互斥——多个进程抢同一个资源（打印机、变量），同一时刻只许一个用。争的是"我能不能进"。
• 同步——多个进程有先后配合关系（生产完才能消费、先算完 a 再算 b）。争的是"你完没完"。
• 被争夺的资源叫临界资源，访问它的代码段叫临界区，同一时刻只允许一个进程处于临界区。

P(S)：S = S − 1 ；若 S < 0，则本进程阻塞（进等待队列）
V(S)：S = S + 1 ；若 S ≤ 0，则唤醒一个等待进程

理解：S 代表"可用的资源数"（含负数时其绝对值表示排队等待的进程数）。
申请资源用 P（减），释放资源用 V（加）——先 P 后用，用完 V，成对出现。

① 互斥（信号量初值 = 1）：
   P(mutex)                      // 进门先申请；第一个进程拿到，后来的堵在门外
     临界区：使用打印机 / 改共享变量
   V(mutex)                      // 出门还钥匙

② 同步（先做 A，后做 B；信号量初值 = 0）：
   进程甲：执行 A 动作 → V(S)     // 做完 A 就"发信号"
   进程乙：P(S) → 执行 B 动作     // 等信号到了才开始 B

• 初值 = 资源数。打印机只有一台 → S=1：第一个进程 P 后 S=0 顺利进入； 第二个进程 P 后 S=−1 被阻塞排队；第一个进程 V 后 S=0 并唤醒排队的进程。
• 同步信号量初值 = 0：因为 B 必须等 A 发信号（V）之后才能通过 P。

• P 是申请（减），V 是释放（加），方向记反必错。
• 互斥的两个进程里，P/V 必须成对且在同一进程内包住临界区；别只 P 不 V（死锁）或先 V 后 P。

1. 找资源：缓冲区本身（互斥 mutex）、空位 empty、产品 full。
2. 定初值：互斥 1；空位 = 容量 N；产品 = 0。
3. 排操作顺序：就资源数量做 P（不够就等），做完动作做 V（通知别人）。 先对资源 P，再对互斥 P（顺序反了可能死锁）。

• 互斥——资源同一时刻只能被一个进程占用。
• 请求并保持（占有并等待）——拿着手里的，还想要别的。
• 不可剥夺（不可抢占）——资源只能由占有者主动释放。
• 循环等待——存在一条进程—资源的环形等待链（A 等 B 的资源，B 等 A 的）。

• 预防——破坏四个条件之一（如资源一次性全部分配，破坏"请求并保持"；按序申请资源，破坏"循环等待"）。
• 避免——分配前先判断安全性，经典算法是银行家算法（知道名字与用途即可）。
• 检测与解除——允许发生，定期查死锁，然后剥夺资源/撤销进程来解除。

• 周转时间 = 完成时间 − 到达时间（在我的手里总共待了多久）。
• 带权周转时间 = 周转时间 ÷ 运行时间（待的时间是干活的几倍，越接近 1 越好）。

作业 A(到达 0，运行 7)、B(到达 2，运行 4)、C(到达 4，运行 1)。

FCFS（按到达先后：A→B→C）：
  A：0−7 完成 → 周转 7       B：7−11 完成 → 周转 11−2=9
  C：11−12 完成 → 周转 12−4=8     平均周转 = (7+9+8)/3 = 8

SJF（谁短谁先；A 先跑，2 时 B 到、4 时 C 到，C 比 B 短）：
  A：0−7 → 周转 7     C：7−8 → 周转 8−4=4     B：8−12 → 周转 12−2=10
  平均周转 = (7+4+10)/3 = 7      ← 更短，印证"短作业优先平均周转最短"