计算机操作系统（王永茂）第2章进程管理-1.pptVIP

第二章进程管理;2.1 进程的基本概念;学习要求 ;程序的顺序执行及其特征;P1;（不是前趋图） ;程序的并发执行　;　　 S1: a:=x+2 S2: b:=y+4 S3: c:=a+b S4: d:=c+b ;程序的并发执行;程序并发执行时的特征;　 例如，有两个循环程序A和B，它们共享一个变量n。程序A每执行一次时，都要做n:=n+1操作；程序B每执行一次时，都要执行Print(n)操作，然后再将n置成“0”。程序A和B以不同的速度运行。这样，可能出现下述三种情况(假定某时刻变量n的值为v)。 ;程序并发执行的描述;进程概念的引入;进程是程序的一次执行。 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 ;进程的特征;进程与程序的联系;（1）程序是静态的，而进程是动态的。 程序是有序代码的集合,属于静态的文本概念；进程是程序的一次执行。 （2）一个进程可以执行一个或几个程序，一个程序亦可以构成多个进程。 通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。例如，一个编译进程在运行时，要执行词法分析、语法分析、代码生成和优化等几个程序。或者，一个编译程序可以同时生成几个编译进程，为几个用户服务。 （3）进程是暂时的，程序的永久的。 进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。;进程执行轨迹 ;内存;假设分派程序分派处理机需要依次执行指令序列：s+0,s+1,…,s+5 分派程序不按时间片进行执行，主要任务是执行程序之间的互相切换执行 进程A的执行轨迹为a+0,a+1,a+2,a+3,… 进程B的执行轨迹为b+0,b+1,b+2,b+3,… 进程C的执行轨迹为c+0,c+1,c+2,c+3,当它执行到c+3指令时遇到了I/O指令，需要释放处理机，进行输入/输出操作 ;超时; 两状态进程模型 ;两状态进程模型：队列形式;;进程的三种基本状态 ;进程的三种基本状态及其转换 ;① 就绪状态 执行状态 当处理机空闲时，将从就绪队列中选择一个进程执行，该选择过程称为进程调度，或将处理机分派给一个进程，该进程状态从就绪转变为执行。② 执行状态 就绪状态 分时系统中，时间片用完，或优先级高的进程到来，将中断较低优先级进程的执行。进程从执行状态转变为就绪状态，等待下一次调度。③ 执行状态 阻塞状态 执行进程需要等待某事件发生。通常，会因为进程需要的系统调用不能立即完成，如读文件、共享虚拟内存、等待I/O操作、等待另一进程与之通信等事件而阻塞。④阻塞状态 就绪状态 当阻塞进程等待的事件发生，就转换为就绪状态。进入就绪队列排队，等待被调度执行。 ;处理机;问题：多个进程竞争内存资源 ;解决方法 ;对换技术,交换技术(Swapping ）;进程的挂起状态 ;进程挂起的原因;被挂起进程的特征;挂起与阻塞; 具有挂起状态的进程模型;具有挂起状态的进程状态转换;具有挂起状态的进程状态转换（续）;创建状态：首先，为一个新进程创建PCB，并填写必要的管理信息；其次，把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中； 终止状态：首先等待操作系统进行善后处理;然后将其PCB清零，并将PCB空间返还系统。 ;进程的五种基本状态及转换;具有创建、终止和挂起状态的进程状态图 ;进程的结构;PCB;进程标识信息;处理机状态信息;进程调度信息;进程控制信息;　　这是把具有同一状态的PCB，用其中的链接字链接成一个队列。这样，可以形成就绪队列、若干个阻塞队列和空白队列等。对其中的就绪队列常按进程优先级的高低排列，把优先级高的进程的PCB排在队列前面。此外，也可根据阻塞原因的不同而把处于阻塞状态的进程的PCB排成等待I/O操作完成的队列和等待分配内存的队列等。;;　　系统根据所有进程的状态建立几张索引表。例如，就绪索引表、阻塞索引表等，并把各索引表在内存的首地址记录在内存的一些专用单元中。在每个索引表的表目中，记录具有相应状态的某个PCB在PCB表中的地址。;;思考 ;CPU的执行状态 ;CPU的执行状态转换;2.2 进程的控制 ;原语是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程。 原语与一般过程的区别：它们是“原子操作(Action Operation)”。所谓原子操作，是指一个操作中的所有动作要么全做，要么全不做。换言之，它是一个不可分割的基本单位，因此，在执行过程中不允许被中断。 原子操作在系统态下执行，常驻内存。 ;进程控制原语;进程创建: 原因;进程创建: 步骤;入口;进程终止: 原因;进程终止: 具体原因;进程终止: 具体原因;进程终止: 步骤;进程的阻塞与唤醒 ;进程的挂起与激活