第4章 进程控制.ppt

程序是指令的有序集合，用来描述一个任务或行为，程序严格按照指令规定的顺序执行。 程序这个概念已经不适应现代操作系统的要求。人们引入了进程这个新概念。 4.1.1 顺序程序及特点 三个并发执行的程序段 并行语句记号 cobegin S1；S2；? ；Sn ；  coend 程序的并发执行带来的影响 优点：充分利用了系统资源 提高系统的处理能力 缺点：程序的并发使有限的系统资源必须由共享和竞争来获取，相互制约，这样影响了程序速度。 程序的并发执行使得程序失去了顺序性，封闭性和可再现性，用“程序”无法描述这些特征，因此引入了“进程这个概念”。 4.2 进程的概念 4.2.1进程的定义 大量的进程如何组织？ 进程的组成 程序与数据 描述进程本身所应完成的功能 PCB进程的动态特征，该进程与其他进程和系统资源的关系。 进程的特征 结构特征：进程除了程序段、数据段还包括PCB 动态性：进程是一个程序的执行，是动态的，是有生命周期的。 并发性：多个进程实体能同存于内存中，且在一段时间内同时运行。 独立性：独立运行，独立申请资源，独立接受调度。 异步性：进程按各自独立的、不可预知的速度向前前进。 动态性和并发性是进程的最基本特征。 4.3 进程控制 1. 进程控制的概念 进程控制的职责 对系统中的进程实施有效的管理，负责进程状态的改变。 进程状态变化： 创建 撤销 无 有 消亡 等待 运行 等待 唤醒 就绪 等待 常用的进程控制原语 创建原语、撤消原语、阻塞原语、唤醒原语 2. 进程创建 进程创建原语的形式 create (name，priority) name为被创建进程的标识符 priority为进程优先级 进程创建原语的功能 创建一个具有指定标识符的进程，建立进程的PCB结构。 PCB池 进程创建原语的实现 a b ?1 ? 进程创建原语的实现框图 入口 向系统申请一个空的PCB 结构 有空PCB ? 将入口信息填入 PCB相应项 将PCB入就绪队列 将PCB入总链队列 返回进 程pid N 出错 28 3. 进程撤销 进程撤销原语的形式 当进程完成任务后希望终止自己时使用进程撤消原语。 Kill (或exit) 进程撤销原语的功能 撤消当前运行的进程。将该进程的PCB结构归还到PCB资源池，所占用的资源归还给父进程，从总链队列中摘除 它，然后转进程调度程序。 29 进程撤销原语的实现 入口 由运行指针得当前进程的pid 释放本进程所占用的资源给父进程 该进程从总链队列中摘下 释放PCB结构 转进程调度 4. 进程等待 进程等待原语的形式 当进程需要等待某一事件完成时，它可以调用等待原语挂起自己。 susp(chan) 入口参数chan：进程等待的原因 进程等待原语的功能 中止调用进程的执行，并加入到等待chan的等待队列中；最 后使控制转向进程调度。 进程等待原语的实现 入口 保护进程的CPU现场到PCB结构中 置该进程为”等待”状态 将该进程PCB结构插入到等待队列中 转进程调度 32 5. 进程唤醒 进程唤醒原语的形式 当处于等待状态的进程所期待的事件来到时，由发现者进程使用唤醒原语叫唤醒它。 wakeup(chan)  入口参数chan：进程等待的原因。 进程唤醒原语的功能 当进程等待的事件发生时，唤醒等待该事件的进程。 33 进程唤醒原语的实现 入口 找到该等待队列 将队列首进程移出此等待队列 将该进程置为”就绪”状态， 并将PCB结构插入到就绪队列中 返回 * 进程控制通过原语实现。 原语：把系统态下执行的某些具有特定功能的程序段称为原语。 原语是原子操作(atomic operation)，不可再分，要么全做，要么全不做。 进程的引入 进程概念 进程控制 1 进程及进程管理 4.1进程的引入 1. 程序的顺序执行 一个程序有若干个程序段组成，若这些程序段的执行必须是顺序的，这个程序被称为顺序程序。 顺序程序的特点 顺序性 —— 处理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行。 封闭性 —— 程序一旦开始执行，其计算结果不受外界因素的影响。 可再现性 —— 程序执行的结果与它的执行速度无关(即与