OS3(进程)1课案.ppt

第二章 进程管理 P34 2.1 进程(PROCESS) 2.1.2 程序的顺序执行及其特征 按先后顺序依次执行程序中各条语句的操作 例 三条语句的程序段： CPU执行程序过程的描述： Repeat IR ? M [ pc ] pc ? pc + 1 Execute ( instruction in IR ) Until CPU halt 其中： IR：指令寄存器 pc：程序计数器 M：存储器 2. 程序顺序执行时的特征 按顺序执行各操作; 程序运行时独占全机资源， 各资源状态只有本程序才能改变; 只要程序执行环境和初始条件相同，无论以何种方式(连续/走停)运行其结果相同; 2.1.3 程序的并发执行及其特征 2.1.3 程序的并发执行及其特征 并发执行过程描述 在顺序环境下:  CPU利用率= 40/80 = 50% DEV1利用率= 15/80=18.75% DEV2利用率= 25/80=31.25% 在并发环境下 : CPU利用率=40/45=89% DEV1并发环境下利用率=15/45= 33% DEV2并发环境下利用率=25/45= 56% 2. 程序并发执行时的特征 “走走停停”，一个程序可能走到中途停下来，失去原有的时序关系； 举例说明不可再现性 例如：两个循环程序A 和B, 共享一个变量N。 程序A每执行一次时，都要执行N:=N+1； 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，会出现以下三种情况： 3、多道程序并发 可见，实现多道程序并发是有条件的，并发执行需要考虑很多因素： 2.1.4 进程 2.1.4 进程 operating system concepts一书 进程控制块的内容 Information associated with each process： Process Identify (PID) 进程标识符 Process state 进程状态 Program counter 程序计数器 CPU registers CPU寄存器 CPU scheduling information CPU调度信息 Memory-management information 内存管理信息 Accounting information 计账信息 I/O status information I/O状态信息 2.进程控制块(PCB, process control block)2 3.进程的特征 进程与程序的区别 4.进程的状态转换 P38 进程在内存中的存储情况： 进程单独执行时的轨迹： 进程A、B和C的联合轨迹： （1）五种基本的进程状态 进程的状态转换例 系统中各进程状态的分布练习 例：在一个单处理机系统中，OS的进程有运行、就绪、阻塞三个基本状态。假如某时刻该系统中有10个进程并发执行，在略去调度程序所占用时间情况下试问： 这时刻系统中处于运行态的进程数最多有几个？最少有几个？ 这时刻系统中处于就绪态的进程数最多有几个？最少有几个？ 这时刻系统中处于阻塞态的进程数最多有几个？最少有几个？ 5.PCB的组织方式 6.进程和资源（某一时刻的资源分配） 7. 处理机分派器（dispatcher） CPU Switch From Process to Process进程间CPU的切换 2.1.5进程控制 （1）进程的创建和终止 引起创建进程的事件 进程的创建过程 终止 终止过程 (2) 进程的阻塞和唤醒 阻塞原语流程图 唤醒原语流程图 (3) 进程的挂起与激活 进程由程序、数据、进程控制块三部分组成！ 进程控制块是由OS维护的用来记录进程相关信息的一块内存。 它是进程实体的一部分,是OS感知进程存在的唯一依据，是操作系统中最重要的记录型数据结构。 创建一进程时，应首先创建其PCB，然后才能根据PCB中信息对进程实施有效的管理和控制，当一个进程完成其功能之后，系统则释放PCB，进程也随之消亡。 处于核心段，通常不能由应用程序自身的代码来直接访问，而要通过系统调用，或OS来访问 结构特征：从结构上说，进程包括程序段、数据段和一个称为进程控制块（PCB）的数据结构（用以对并发执行的程序加以控制和描述） 动态性：进程具有动态的地址空间 并发性：指多个进程实体，同存于内存中，能在同一段时间内同时运行。 独立性：各进程的地址空间相互独立，除非采用进程间通信手段；也是系统中独立获得资源、独立调度的基本单位。 异步性：进程按各自独立、不可预知的速度向前推进。 进程是主动的