操作系统第2章作业进程与线程.ppt

新建 就绪 挂起 阻塞 挂起 就绪 阻塞 运行 接收 事件发生 解挂 挂起 解挂 挂起 事件发生 挂起 接收 调度 时间片完 等事件 结束 终止 有两个挂起状态的七态模型图 问题5： 进程什么时候需要挂起和解挂？ 当运行进程需要更大的内存，而内存又不足时，一些进程被挂起。 进程在挂起状态时， 意味着进程没有占用内存空间。处在挂起状态的进程映像在磁盘上。 问题6： 举例说明日常生活中的挂起和解挂？ （1）农宅里，白天为了方便使用把农具、工具放在住宅外（挂起），晚上为了安全把它放在住宅内（解挂）。 （2）家中请客吃饭，为了多摆一桌，把一些暂时用不上的物品放到杂物房里（挂起），等客人散去又把这些物品取回摆放原处（解挂）。 问题：计算机中进程挂起的原因？ 2.5.2 进程描述 一、进程需要描述。 不同的进程有不同的状态、占用不同的资源。 例：在一个多道程序运行环境内，有多个进程（P1，…，Pn)生成并存放在虚存中。在执行过程中，每个进程必须拥有一定的资源，包括处理器、I/O设备、内存等。其中，Pl正在运行，P1至少有一部分在内存中，并控制了两个I/O设备；P2也在内存中，但由于等待一个I/O设备而阻塞；Pn被交换出内存处于挂起状态。如下图： 二、如何描述进程？——进程表 几乎所有操作系统都会有4类表来保存信息，每一个表都有一定的数据结构。 ①内存表。用来跟踪主（实）存和辅（虚拟）存。 ②I/O表。用来管理I/O设备和通道。 ③文件表。提供当前存在文件中的信息。 ④进程表。用来管理进程。 1.进程映像——即进程的具体物理组成。由进程映像来描述。 2.进程控制块的组成 （1）进程控制块内容。操作系统管理进程所需的信息类型及信息都收集在进程控制块（PCB）中。 第1类 进程标识 第2类 进程状态信息 第3类 进程控制信息 （2）一种进程映象结构。（用户数据、用户程序、系统栈、进程控制块） 2.5.3 进程控制块的组织 为了对进程进行有效管理，要将系统中的进程PCB按照一定的方式组织起来。主要的方式有： （1）线性方式 系统中规定进程的最大数目。 （2）链接方式 按照各进程的不同状态分别将它们的PCB放在不同的队列中。 （3）索引方式 利用索引表记载不同状态进程的PCB地址。 2.6 进程控制与管理 2.6.1 操作系统内核 进程的管理与控制由操作系统内核负责的。 内核----操作系统将一些与硬件紧密相关的软件模块放在紧靠硬件的层次上，并使这部分程序常驻内存，以提高操作系统的运行效率。这部分程序称为操作系统内核。 2.6 进程控制与管理 操作系统内核负责控制和管理进程的产生、执行和消亡的整个过程，这主要通过对它们的控制操作来实现。 2.6 进程控制与管理 2.6.2 核心态和用户态 因为操作系统程序要管理硬件需要执行很多与硬件相关的指令（特权指令）。为了让系统程序能执行特权指令，用户程序只能执行非特权指令。通常将处理机的执行状态分为核心态和用户态。 2.6 进程控制与管理 核心态----又称系统态。具有较高特权，能执行一切指令，能访问所有的寄存器及内存所有的区域。操作系统内核通常运行在系统态。 用户态----具有较低特权的执行状态。在这种状态下，只能执行规定的指令，访问指定的寄存器和内存指定的区域。通常用户程序在用户态下运行。 2、程序并发执行时的特征 （5）程序与计算不再一一对应。 一个共享程序可被多个用户作业调用，从个形成了多个“计算”。程序是静态的，“计算”是动态的。 例：在多道程序设计的系统里，“可再入”程序可以对应多个计算。 “可再入”程序：是指能被多个程序同时调用的程序。如编辑程序，编译程序，汇编程序等。 编译程序P 源程序 乙 B A 编译程序P 源程序 甲 A B 上例中，一个编译程序对应了两个“计算”，两个断点。 如：一个编译程序副本往往为几个用户同时服务，该编译程序便对应了几个“计算”。 2.4 进程概念 ★在多道程序设计中，程序的执行出现“走走停停”的新状态，我们把程序执行的每一个新状态称作一个进程。 进程甲 进程乙 编译程序P 源程序 乙 B A 编译程序P 源程序 甲 A B 叫什么？ 叫什么？ 进程理解例：“程序执行的每一个新状态称作一个进程”。 日常生活中进程的例子：按菜谱炒菜 银耳香菇枣汤 原料：银耳15克，冬菇仔25克，大粒花生、蜜枣各6个，花生油、盐、水各适量。制作步骤： ①花生用滚水滤过，去衣，放在锅内，注入大半锅水，再加入蜜枣先行煎煮。 ②银耳浸开，切去硬蒂，洗净，冬菇仔浸软，去蒂，洗净。