操作系统原理 课件（机工 ）第二章-进程和线程.pptx

第2章 进程管理;本章学校目标;本章内容提要;2.1 进程概念;2.1.2程序并发执行及其特征;▲多道技术下作业执行过程 ;程序并发执行的特征 ① 失去封闭性：资源共享，控制转换具有一定随机性 ② 程序与计算不再一一对应： 程序是静态概念，计算是动态概念；一对多或多对一 ③ 并发程序在执行期间相互制约 ;2.1.3 进程概念的引入和定义;●进程和程序的区别 动态性 并发性 非对应性 异步性 ;进程的特征 （1）动态性 （2）并发性 （3）调度性 （4）异步性 （5）结构性 ;2.2 进程状态描述及组织方式; 进程的5种基本状态及其转换;进程状态的转换 （1）就绪→运行 （2）运行→阻塞 （3）阻塞→就绪 （4）运行→就绪;2.2.2 进程的组成 ; 进程描述;3．进程控制块的作用 每个进程有唯一的进程控制块 操作系统根据PCB对进程实施控制和管理 进程的动态、并发等特征是利用PCB表现出来的 PCB是进程存在的唯一标识 ;2.2.3 进程组织方式; 进程队列; PCB索引结构示意图;2.3 进程管理和有关命令;进程创建 引发创建进程的事件： ▲调度新的批作业 ▲交互式用户登录 ▲操作系统提供服务 ▲现有进程派生新进程 ●创建新进程时要执行创建进程的系统调用（如UNIX/Linux系统中的fork） ●其主要操作过程有如下四步： （1）申请一个空闲的PCB （2）为新进程分配资源 （3）将新进程的PCB初始化 （4）将新进程加到就绪队列中 ;#include unistd.h #include sys/types.h #include stdio.h int main(int argc,char *argv[]) { int pid; pid = fork(); /* fork another process */ if (pid 0) { /* error occurred */ fprintf(stderr, Fork Failed); exit(-1); } else if (pid == 0) { /* child process */ execlp( /bin/ls, ls,NULL); } else { /* parent process */ wait(NULL); /* parent will wait for the child to complete */ printf( Child Complete ); exit(0); } };进程终止 ●导致进程终止的三种情况： 正常终止 异常终止 外界请求 ●终止进程的主要操作过程如下： 找到指定进程的PCB，终止该进程的运行 回收该进程所占用的全部资源 终止其所有子孙进程，回收它们所占用的全部资源。 将被终止进程的PCB，从原来队列中摘走;进程阻塞 进程阻塞的过程如下： 立即停止当前进程的执行 保存现行进程的CPU现场 现行状态由“运行”改为“阻塞”并插入相应队列 转到进程调度程序，挑选新进程运行;进程唤醒 唤醒原语执行过程如下： 把阻塞进程从相应的阻塞队列中摘下 将现行状态改为就绪状态，然后把该进程插入就绪队列中 如果被唤醒的进程比当前运行进程的优先级更高，则设置重新调度标志 ;进程映像的更换 改变进程映像的工作很复杂，其主要过程是： 释放子进程原来继承父进程的程序和数据所占用的内存空间； 从磁盘上找出子进程本身所要执行的程序和数据（通常以可执行文件的形式存放）； 分配内存空间，装入新的程序和数据； 为子进程建立初始的运行环境——主要是对各个寄存器初始化，返回到用户态，运行该进程的程序。 ;2.3.2 Linux进程管理;进程的运行模式和类型 用户模式 内核模式 ;Linux进程结构 task_stru