3–1进程描述和状态.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:1,2,4,5 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。用户程序必须在进程中运行。 进程的引入： 为了能在作业内某作业步等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。处理机能在进程间切换。 原多道程序设计系统中的作业可看成是只有一个进程的作业。* 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:是一个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:尽量把并发事务安排到不同的进程 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.* 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（含核心栈）.* 用户空间 系统空间 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(进程核心栈)。保存进程的运行现场信息： 通用寄存器。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，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标识，信号，信件等，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： 接收进程运行初始值，初始优先级，初始执行程序名字，其它资源等参数。 请求分配进程描述块PCB空间，得到一个内部数字进程标识。 用执行“进程创建”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.用进程运行初始值设置处理机现场保护区（如设置用户程序main（）入口执行的运行现场）。造一个进程运行栈帧。 6.置好父进程等关系域。 7.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.关闭所有打开数据文件、设备 3.释放对进程程序文件的使用 4.进行相关信息统计 5.清理其相关进程的链接关系，如在UNIX中，将该结束进程的所有子进程链到1号进程，作为1号进程的子进程，并通知父进程自己已结束。 6.释放进程映像空间（对于虚存来说如：交换区，所占物理页，将页表所占空间返还系统） 7.释放进程控制块(PCB)。 8.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 /输出完成。 创建状态(New)：一个进程正在