3.1进程描述与状态汇编.ppt

第五讲 进程表示与进行状态变化 目的与要求:理解进程概念,掌握进程在系统中的表示方法,理解进程的创建及其状态变化. 重点与难点:进程表示与进程创建,状态转换. 习题:2、4 第三章 进程与处理机管理 3.1进程描述 进程：是系统中占用处理机及争夺其它系统资源的实体。程序必须在进程中运行。 进程的引入： 为了能使某作业步等I/O时,另一逻辑上可并行作业步能使用CPU。引入进程后,逻辑上可并行的作业步可在不同进程中运行。利用进程现场保护机制，处理机能在进程间切换。* 并发与共享的问题：并行程序访问共享数据问题举例:(count为共享变量初值=300) Program A: … N=count N=N+100 count=N … Program B:… M=count M=M+200 count=M … 如果按以下次序占处理机运行: N=count,N=N+100; M=count,M=M+200,count=M; count=N. 结果count=400(应为600)* 1.进程定义 进程:是有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。 特点: 动态性:可动态创建,结束,也可是精灵进程 并发性:可以被独立调度，占用处理机运行 独立性:通常有各自的空间 制约性:因访问共享数据或进程间同步而产生制约. 组成:操作系统表示/管理进程的PCB表以及 执行程序及处理数据; 一片存放程序和数据的空间; 一个栈区(一个用户栈,一个核心栈); 进程使用的其他系统资源.* 程序与进程的关系举例(计算机系统与洗熨店对比): 实用程序:洗衣程序(检查口袋,调洗涤,调烘干,调熨烫,折叠),熨衣程序(检查口袋,调熨烫,折叠) 处理机:服务小姐. 共享外设资源:洗涤机,烘干机,熨烫机 终端设备:顾客窗口 系统调用:洗涤,烘干,熨烫,业务登记(进程创建） 程序:洗涤、烘干、熨烫函数(核心态运行);洗衣程序;熨衣程序;接受窗口用户请求并产生进程执行请求程序(类比命令解释程序). 进程:为窗口建一个进程,负责接受并分派用户请求,为每个用户请求建一个进程负责处理请求(运行洗衣/熨衣程序).* 2.进程控制结构 进程映像:进程执行程序,数据,栈。进程映像如何存放在内存取决于存储管理机制. 进程控制块PCB:系统管理控制进程运行用的信息集合.* PCB含有以下三大类信息： 进程标识信息。如本进程的标识；本进程的产生者标识(父进程标识)；进程所属用户标识。 处理机状态信息保存区(栈式结构)。实质就是核心栈。保存进程的运行现场信息： 用户可用寄存器。这是指用户程序可以使用的数据、地址寄存器。 控制和状态寄存器。如程序计数器(PC)；处理机状态字(PS)* 进程控制信息 调度和状态信息，如进程优先级，用于操作系统调度进程占用处理机。 进程间通讯信息，为支持进程间的通讯相关的各种信号，信件队列头等，这些信息存在接收方的进程控制块中。 存储管理信息。包含有指向本进程映像存储空间的数据结构。 进程所用资源。说明由进程打开，使用的系统资源，如打开的文件等。 有关数据结构链接信息，进程可以链接到一个进程队列中，或链接到相关的其它进程PCB. * 3.2进程状态 3.2.1.进程的创建与结束等系统调用 一.进程创建处理过程大致为： 接收进程运行初始执行程序描述，其它参数。 请求分配进程描述块PCB空间，得到一个内部数字进程标识。 用从发系统调用的进程传来的参数初始化PCB表。 产生描述进程空间的数据结构，用初始执行文件初始化进程空间，建立程序段，数据段、栈段等。* 5.将PCB表挂入就绪队列，等待时机被调度运行。* 二.进程结束大致处理过程如下： 1.将进程状态改到结束状态 2.关闭所有打开文件，设备 3.解除用户进程与程序文件的映射关系 4.释放进程映像空间 5.释放进程控制块(PCB)。 6.调用进程调度与切换程序。* 三、进程等待系统调用 如waitpid(pid,statloc,opts)系统调用. 进程发出此系统调用阻塞于内核等待pid所指进程运行结束.* 3.2.2进程状态及变化 运行状态(Running)：当一个进程正在处理机上运行时。 就绪状态(Ready)：一个进程获得了除处理机之外的一切所需资源，一旦得到处理机即可运行. 阻塞状态又称等待状态(Blocked)：一个进程正在等待某一事件而暂 停运行时，如等待某资源成为可用，等待输入