【2017年整理】操作系统3.ppt

计算机操作系统;目 录;预备知识：前趋图;;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;3.1 进程概念;3.1.1 程序的顺序执行及其特征;;3.1.1 程序的顺序执行及其特征;3.1.2 程序的并发执行及其特征;3.1.2 程序的并发执行及其特征; S1: a:=x+2; S2: b:=y+4; S3: c:=a+b; S4: d:=c+b;;;3.1.2 程序的并发执行及其特征; 不可再现性;;已有的进程定义： 进程是程序的一次执行； 进程是可以和别的计算并发执行的计算； 进程是定义在一个数据结构上，并能够在其上进行操作的一个程序； 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。 ; 我们将进程定义为： 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 ;程序和进程之间的区别与联系： 程序是完成特定任务的一组指令的结合，可以永久保存，具有静态性； 进程是程序在某一数据结构上的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位，具有动态性； 一个进程可以包含多个程序，一个程序也可以被多个进程执行。 ;1. 两状态模型 包含运行态（Running）和非运行态（Not running）两种进程状态 创建了一个新进程之后，它会以非运行态加入到系统中，等到操作系统为其分派处理器 当前处于运行态的进程会不时地中断，由系统中的分派器选择处于非运行状中的某一个进程运行;（a） 状态变迁图;（b） 排队图;什么在排队;2.五状态模型 包括就绪态（Ready）、运行态（Running）、阻塞态（Blocked）、新建态（New）和终止态（Terminate） 进程状态描述： （1）新建态：刚刚创建的新进程，通常是指进程控制块已经创建，但还没有加载到系统内存中的进程。 （2）就绪态：进程等待系统为其分派处理器，而此时处理器被其它进程占据，所以该状态进程不能执行，但已经具备了除处理器之外的进程执行所需要的所有条件。 ; （3）运行态：进程已获得所需资源并占据处理器，处理器正在执行该进程。 （4）阻塞态：也称为等待态、挂起态或睡眠态，进程在等待某个事情的发生而暂时不能运行，例如等待某个I/O操作的完成。 （5）终止态：进程或者因为执行结束或者因为被撤销而从可执行进程组中退出。 ;图3.5 五状态模型;进程状态间可能的转换及原因有： 新建→就绪：系统纳入一个新进程。 就绪→运行：进程被调度程序选中，占据处理器而进入运行状态。 运行→终止：进程运行结束或被撤销则退出系统进入终止态。 运行→就绪：进程分配的占据处理器的时间片已经用完，或者是具有更高优先级的进程进入系统，当前正在运行的进程被抢占了处理器，此时进程从运行态转换到就绪态。 运行→阻塞：进程在等待系统分配资源或者等待某些事件的发生，进程让出处理器由运行态转入阻塞态。 阻塞→就绪：处于阻塞队列中的进程等待的资源可用或者等待的事件发生之后，进程从阻塞态转换到就绪态，等待处理器选中它运行。;挂起状态的引入 内存是有限的不能容纳所有的进程，对于内存中的多个进程，处理器依次选中运行，当一个进程正在等待I/O事件发生时，处理器转移到另一个进程。但是，处理器的速度比I/O要快很多，有可能内存中所有进程都在等待I/O事件的完成，导致处理器处于空闲状态。 一种可行的解决问题的办法是引入挂起（Suspend）的概念。;图3.6 引入挂起的进程状态转换模型;进程控制块（Process control block, PCB）是操作系统用来记录进程状态和相关信息，控制进程运行的数据结构，是进程的唯一标识符 在PCB中，主要包含如下的信息: ;进程控制是进程管理中最基本的功能 在操作系统中，不同功能都是通过执行各种原语（Primitive）操作实现 原语是由若干条指令构成、可完成特定功能的程序段。 原语是原子操作，是一个不可分割的基本单元，在执行过程中不会被中断。;引起进程创建的事件： （1）批处理作业 （2）用户登录 （3）提供服务 （4）进程派生;创建一个新进程的具体步骤： （1）系统为新建进程申请一个空白的进程控制块，获得一个唯一的进程标识符。 （2）系统为新建进程分配运行所需的资源，包括：内存、处理器时间、I/O设备等。 （3）进程