计算机操作系统教程 课件第2章_进程管理.pptx

计算机操作系统;第二章进程管理;2.1进程(Process);进程管理;进程管理;进程管理;进程是程序在一个数据集合上的一次运行活动，是操作系统进行资源分配和调度的一个基本单位。;Aprocess＝aprograminexecution;程序是有序代码的集合，通常对应着文件，可以复制，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。

进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。;AprogramisCstatementsorcommands

静态的；

Aprocessisprogram+runningcontext

动态的.;有一个计算机科学家，有一天女儿过生日，想亲手给女儿做一个生日蛋糕。所以他就找了一本有关做蛋糕的食谱，买了一些原料，面粉、鸡蛋、糖、香料等，然后边看边学边做。;程序＝数据结构＋算法;2.2进程的状态;进程控制块中的信息;2)处理机状态

处理机状态信息主要是由处理机的各种寄存器中的内容组成的。①通用寄存器，又称为用户可视寄存器，它们是用户程序可以访问的，用于暂存信息，在大多数处理机中，有8~32个通用寄存器，在RISC结构的计算机中可超过100个；②指令计数器，其中存放了要访问的下一条指令的地址；③程序状态字PSW，其中含有状态信息，如条件码、执行方式、中断屏蔽标志等；④用户栈指针，指每个用户进程都有一个或若干个与之相关的系统栈，用于存放过程和系统调用参数及调用地址。栈指针指向该栈的栈顶。;3)进程调度信息

在PCB中还存放一些与进程调度和进程对换有关的信息，包括：①进程状态，指明进程的当前状态，作为进程调度和对换时的依据；②进程优先级，用于描述进程使用处理机的优先级别的一个整数，优先级高的进程应优先获得处理机；③进程调度所需的其它信息，它们与所采用的进程调度算法有关，比如，进程已等待CPU的时间总和、进程已执行的时间总和等；④事件，是指进程由执行状态转变为阻塞状态所等待发生的事件，即阻塞原因。;4)进程控制信息

进程控制信息包括：①程序和数据的地址，是指进程的程序和数据所在的内存或外存地(首)址，以便再调度到该进程执行时，能从PCB中找到其???序和数据；②进程同步和通信机制，指实现进程同步和进程通信时必需的机制，如消息队列指针、信号量等，它们可能全部或部分地放在PCB中；③资源清单，是一张列出了除CPU以外的、进程所需的全部资源及已经分配到该进程的资源的清单；④链接指针，它给出了本进程(PCB)所在队列中的下一个进程的PCB的首地址。;PCB中的主要内容;structtask_struct

{

...

volatilelongstate;

pid_tpid;

unsignedlonglongtimestamp;

unsignedlongrt_priority;

structmm_struct*mm,

*active_mm;

...

};;进程的三种基本状态：

进程在生命结束前处于且仅处于三种基本状态之一，不同系统设置的进程状态数目不同。;运行状态（Running）：进程占有CPU，并在CPU上运行。处于此状态的进程数目小于等于CPU的数目。

就绪状态（Ready）：进程已经具备运行条件，但由于CPU忙暂时不能运行，只要分得CPU即可执行；

阻塞状态（Blocked）：指进程因等待某种事件的发生而暂时不能运行的状态（如I/O操作或进程同步）,此时，即使CPU空闲，该进程也不能运行。;（本图摘自AndrewS.Tanenbaum：“ModernOperatingSystems”，下同）;2.2进程的状态;进程转换;由操作系统来维护一组队列，用来表示系统当中所有进程的当前状态；

不同的状态分别用不同的队列来表示（运行队列、就绪队列、各种类型的阻塞队列）；

每个进程的PCB都根据它的状态加入到相应的队列当中，当一个进程的状态发生变化时，它的PCB从一个状态队列中脱离出来，加入到另外一个队列。;就绪队列和各种I/O设备队列;带挂起的进程状态;引起进程创建的三个主要事件：

系统初始化时；

在一个正在运行的进程当中，执行了

创建进程的系统调用；

用户请求创建一个新进程。;从技术上来说，只有一种创建进程的方法，

即在一个已经存在的进程（用户进程或系统

进程）当中，通过系统调用来创建一个新的

进程。

Unix：fork函数；

Windows：CreateProc