理解进程概念,掌握进程在系统中的表示方法,理解进程的.pptVIP

* * 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。 练习题:1, 2, 4, 5。 主要内容 进程描述 进程定义； 进程控制结构。 进程状态 进程的创建与结束； 进程状态变化模型； 进程挂起。 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他系统资源的实体。用户程序必须在进程中运行。 进程的引入： 为了能在作业内某个作业步等待I/O时,另一逻辑上可并行的作业步能使用CPU。引入进程后,逻辑可并行作业步可在不同进程中运行。处理机能在进程间切换。 引入进程后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，作业间可以并发，而在作业内的作业步间不能并发。新的作业则可包含多个进程。 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，其初值=300)。 Program A: … N=count N=N+100 count=N … Program B: … M=count M=M+200 count=M … 如果按以下次序占用处理机运行： 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:可以独立调度并占用处理机运行； 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以及 执行程序及处理数据; 一片空间; 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。 程序与进程的关系举例（计算机系统与洗熨店对比）： 实用程序：洗衣程序(检查口袋, 洗涤, 烘干, 熨烫,折叠),熨衣程序(检查口袋, 熨烫,折叠)。 处理机：服务小姐。 共享外设资源：洗涤机,烘干机,熨烫机。 终端设备：顾客窗口。 系统调用：洗涤,烘干,熨烫,业务登记(进程创建）。 程序：洗涤,烘干,熨烫函数(核心态运行);洗衣程序;熨衣程序;接受窗口用户请求并产生进程执行请求程序(类比命令解释程序)。 进程：为窗口建一个进程,负责接受并分派用户请求,为每个用户请求建一个进程负责处理请求(运行洗衣/熨衣程序)。 2. 进程控制结构 进程映像：进程执行程序、数据、栈。进程映像在内存的定位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。 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)；用户标识。 处理机状态信息保存区(栈式结构)。保存进程的运行现场信息： 1）用户可见寄存器。这是指用户程序可以使用的数据，地址等寄存器。 2）控制和状态寄存器，如程序计数器(PC)，程序状态字(PSW)。 3）栈指针。过程调用/系统调用/中断处理和返回时需要用到它。 进程控制信息： 1）调度和状态信息。用于操作系统调度进程并占用处理机使用。 2）进程间通信信息。为支持进程间的与通信相关的各种标识、信号、信件等，这些信息存在接收方的进程控制块中。 3）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。 4）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。 5）有关数据结构连接信息。进程可以连接到一个进程队列中，或连接到相关的其他进程的PCB。 3.2 进程状态 3.2.1 进程的创建与结束等系统调用 1.进程创建处理过程大致为： 1）接收进程运行现场初始值，初始优 先级，初始执行程序描述，以及其他资源 等传来的参数。 2）请求分配进程描述块的PCB空间，得 到一个内部数字进程标识。 3）用从父进程传来的参数初始化PCB表。 4）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）用进程运行现场初始值，设置处 理机现场保护区。造一个进程运行栈帧。 6）将进程置成就绪状态。 7）置好父进程等关系域。 8）将PCB