四川大学操作系统原理、操作系统课件 进程的描述与控制（2）.ppt

补充 程序的并发执行 读集写集的概念 Bernstein条件 程序并发执行的判定 补充 程序的相互制约方式 间接制约方式： 这是由于竞争相同资源而引起的，得到资源的程序段可以投入运行，而得不到资源的程序段就是暂时等待，直至获得可用资源时再继续运行。 直接制约方式： 这通常是在那些逻辑上相关的程序段之间发生的，一般是由于各种程序段要求共享信息引起的。 2.1.4 进程的特征与状态 2.1.4 进程的特征与状态 2.1.4 进程的特征与状态 2.1.4 进程的特征与状态 2.1.4 进程的特征与状态 2.1.4 进程的特征与状态 挂起状态 系统资源的需要 调节竞争或消除故障的需要 终端用户的需要 父进程的需要 调节进程的需要 2.1.4 进程的特征与状态 挂起状态 系统资源的需要 调节竞争或消除故障的需要 终端用户的需要 父进程的需要 调节进程的需要 活动状态与静止状态 2.1.4 进程的特征与状态 进程控制块PCB Process Control Block 对进程本质属性的描述，是操作系统管理进程所需要的基本信息。 记录操作系统用于描述进程状况和控制进程运行所需要的基本信息。 每个进程都有一个进程控制块，进程是动态变化的，进程控制块中的信息也是变化的，操作系统通过读或写进程控制块中的信息达到了解进程，记录进程变化的目的。 2.1.5 进程控制块 2.1.5 进程控制块 2.1.5 进程控制块 2.1.4 进程的特征与状态 优点 直观，体现了进程的本身特性，如等待时间的长短、优先级的高低、需要处理时间的长短，为进程调度算法的实施提供了方便。 缺点 以链接方式组织进程控制块的主要缺点是如果进程状态发生变化，则链接队列需要作相应的调整，进程控制块中的首部和尾部指针需要改变。 2.1.5 进程控制块 优点 通过索引表可以快速得到进程控制块地址，不需要像链接方式一样，从链首到链尾查找； 如果进程状态变化，不需要修改进程控制块的链接指针，只需要增加或删除索引表中的记录。 缺点 索引表本身需占用内存空间； 有哪些信誉好的足球投注网站索引表需要时间。 2.1.4 进程的特征与状态 是进程在内存中的组成 包括如下内容： 进程程序块 进程数据块 系统或用户堆栈 进程控制块 2.1.4 进程的特征与状态 进程的物理实体和支持进程运行的环境合称为进程上下文（process context）。 用户级上下文（user-level context） 系统级上下文（system-level context） 寄存器上下文（register context）。 进程的创建 创建步骤 进程的创建 创建原因 操作系统初始化 提供用户服务 分时系统用户登录 用户请求系统创建新进程 执行创建新进程的系统调用 批处理作业的初始化和调度 进程的创建 进程图 生成进程称父进程（Parent Process） ，被生成进程称子进程（Child Process）、即一个父进程可以创建子进程，从而形成树形结构。 关系 子进程可以继承父进程的所有资源 子进程撤销时，向父进程归还资源 父进程撤销时，所有子进程也被撤销 进程的终止 终止原因 进程正常结束 操作异常退出 时间指标超限引起的进程异常结束 多个进程之间竞争资源 内存的使用出错 父进程结束 操作系统终止 进程的阻塞与唤醒 引发事件 请求系统服务 启动某种操作 新数据尚未到达 无新工作可做 进程阻塞过程：block 进程唤醒过程：wakeup 进程的挂起与激活 执行的模式 OS功能回顾 内核是OS核心功能的集合，包括：进程管理、存储器管理、设备管理、支持功能 模式划分目的：对OS及其关键数据进行保护，避免用户程序对OS破坏 模式划分： 与操作系统有关的模式：较高特权模式 与用户程序有关的模式：较低特权模式 OS的运行 在进程以外运行 在用户进程中运行 作为独立进程运行 前趋图 描述多个进程之间的关系 无循环方向图 节点用于表示一个进程或一段程序 节点之间用一个有方向的线段相连 方向表示所连接的节点之间的前趋和后继关系 被指向的节点为后继节点，离开箭头的节点是前趋节点。 前趋图 →={(Pi, Pj)|Pi must complete before Pj may start}, 如果(Pi, Pj)∈→,可写成Pi→Pj，称Pi是Pj的直接前趋，而称Pj是Pi的直接后继。在前趋图中，把没有前趋的结点称为初始结点(Initial Node)，把没有后继的结点称为终止结点(Final Node)。 每个结点还具有一个重量(Weight)，用于表示该结点所含有的程序量或结点的执行时间。 2.1.2 前趋图 2.1.2 前趋图 2.1.2 前趋图 内容： 进程标识符： 内部标识符 外部标识符 处理机状态 进程调度