操作系统第二章进程的描述与控制2016-9讲述.ppt

§2.3 进程控制 （三） 二.内核的功能 1）中断处理 中断是OS内核最重要的功能之一。系统中的所有中断 都由内核响应。中断是进程并发执行的基础， OS是由中断驱动的。 2）原语操作 原语操作包括涉及CPU管理，进程管理，存储管理，设备管理，文件管理以及起支撑功能的系统统计和监测的各种基本操作。 3) 时钟管理 OS的许多重要操作，如：按时间片轮转调度，实时系统中的截止时间控制等，都依赖于时钟管理。 操作系统的内核 Linux单内核结构 用户态 系统库(函数库) 应用程序 系统调用接口 模块 内核(进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、网络管理) 设备 驱动 计算机硬件 核心态 单内核 操作系统提供的用户接口 UNIX/Linux系统程序、库函数、系统调用分层关系 用户 操作系统 (进程管理、存储管理、文件管理、设备管理等) 标准库函数 (打开、关闭、读、写、创建、撤销等) 标准系统程序(实用程序) (汇编、编译、编辑、Shell等) 用户接口 库函数 接口 系统调用 接口 硬件 (处理器、存储器、磁盘、打印机、终端等) 用 户 态 核 心 态 操作系统提供的程序接口应用程序、库函数、系统调用的调用关系链 调用fprintf( ) 应用程序 C函数库 内核 系统调用处理程序 C库中的fprintf( ) 封装程序 C库中的write( ) 封装程序 用户态 核心态 sys_write( )内核函数 §2.3 进程控制 （五） 创建原语 create（） 撤消原语 destroy（） 阻塞原语 block（） 唤醒原语 wakeup（） 挂起原语 suspend（） 激活原语 active（） 三 . 进程控制原语 1. 引起创建进程的事件 用户登录。 (2) 作业调度。 (3) 提供服务。 (4) 应用请求。 2.2 进 程 控 制 §2.3 进程控制 （四） 创建进程有两种方式：由系统程序模块创建，或由父进程创建。 算法步骤： 1. 向PCB集合申请一个空闲的PCB，并获取其内部标识； 2. 将有关信息填入PCB； 3. 将该进程置为就绪状态，并插入就绪队列。 创建原语 create（） 对进程的控制一般通过原语操作实现。 2.2 进 程 控 制 进程的创建 进程图(Process Graph) 图 进程树 创建原语 (create) 创 建 原 语 算 法 查PCB集 有空PCB N 创建失败 Y 取空表PCB（i） 将参数填入PCB（i） 将PCB（i）插入就绪队列 引起进程终止的事件 1) 正常结束 2) 异常结束 ① 越界错误 ② 保护错 ③ 非法指令 ④ 特权指令错 ⑤ 运行超时 ⑥ 等待超时 ⑦ 算术运算错 ⑧ I/O故障 3) 外界干预 ① 操作员或操作系统干预。 ② 父进程请求 ③ 父进程终止 §2.3 进程控制 （四） 算法步骤： 1. 根据外部标识检索PCB集，找到要撤消的PCB； 2. 从队列中撤消该进程 及其子孙进程，通常在一个递归过程中实现； 3. 释放被撤消进程所占有的资源，撤消进程控制块。 撤消原语 destroy（） 当进程完成或产生异常中断时，应立即撤消，并释放其所有资源。 撤消原语 (destroy） 撤 消 原 语 算 法 查PCB集和进程家族 有此PCB？ N 出错处理 Y 释放进程所占资源 释放PCB（i）结构 该PCB有子进程？ Y N 进程的阻塞与唤醒 引起进程阻塞和唤醒的事件 请求系统服务 2) 启动某种操作 3) 新数据尚未到达 4) 无新工作可做 §2.3 进程控制 （五） 进程在执行过程中，需要等待某些条件发生时，由该进程调用阻塞原语把进程从执行状态转换为阻塞状态。 算法步骤： 中断CPU执行，将CPU的当前状态保存到PCB的