操作系统原理第2章-进程管理.ppt

《操作系统原理第2章-进程管理.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章进程管理1本章要点基础：进程描述及控制策略：进程调度实现：互斥与同步避免：死锁与饥饿解决：几个经典问题关于：进程通信22.1进程的引入3程序相关知识程序：源代码程序、目标程序和可执行程序程序执行：编辑、编译、链接、执行程序的结构：顺序结构、分支结构和循环结构4程序的执行方式顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性，如图2.1并发执行多道程序设计技术：多个程序并发执行特征：间断性、非封闭性、不可再现性，如图2.2数据输入计算输出结果5程序并发执行引发的问题协调各程序的执行顺序例：当输入的数据还未全部输入内存时，计算必须等待多个执行程序共享系统

2、资源，程序之间可能会相互影响，甚至影响输出结果！选择哪些、多少个程序进入内存执行？内存中的执行程序谁先执行，谁后执行？内存如何有效分配？6进程的概念--便于程序执行定义：可并发执行的程序，在一个数据集合上的运行过程。申请/拥有资源∽调度（线程）程序：静态概念，是指令和数据的集合，可长期存储进程与程序对应关系：-一个程序可以对应一个进程或多个进程-一个进程可以对应一个程序，或者一段程序7进程的特征动态性：创建、调度、等待、撤销并发性：多进程驻留内存独立性：独立申请资源，可能共享异步性：推行进度不确定8引入进程带来的问题增加了空间开销：为进程建立数据

3、结构额外的时间开销：管理和协调、跟踪、填写和更新有关数据结构、切换进程、保护现场更难控制：-协调多个进程竞争和共享资源？-如何预防解决多个进程因为竞争资源而出现故障？处理机的竞争尤为突出9进程的结构进程（进程映像）=程序+数据集合+进程控制块PCB(ProcessControlBlock)PCB是进程存在的唯一标志。创建进程时，创建PCB；进程结束时，系统撤消其PCB。10PCB进程标识信息：进程的内部和外部标识符处理机状态信息：通用寄存器值、指令计数器值、程序状态字PSW值、用户栈指针值进程调度信息：进程状态、进程优先级、进程调度的其它信息、事

4、件其它信息：程序及数据地址、进程同步和通讯机制、资源清单（CPU）、链接指针注：PCB只能通过系统调用的方式访问11PCB的组织方式之一--单一队列所有进程的PCB通过链表组织成为一个单一队列。适用于进程数目不多的系统。如，Windows操作系统。如图2.3PCB1RunningPCB2ReadyPCBnBlocked12PCB的组织方式之二--表格结构PCB按进程状态不同，组织成不同的表格：就绪进程表、执行进程表（多机系统中）及阻塞进程表系统分别记载各PCB表的起始地址，如图2.4PCB1ReadyPCB2BlockedPCB3RunningP

5、CB4BlockedPCB5Ready就绪表就绪表某阻塞表就绪表起始地址某阻塞表起始地址13PCB的组织方式之三--多级队列PCB按进程状态不同用链接指针组成不同队列：就绪进程队列、阻塞进程队列（可按阻塞原因不同，分别组织）系统分别记载各PCB链表的起始地址，如图2.514PCB多级队列图PCB1ReadyPCB2ReadyPCBnReadyPCB1BlockedPCB2BlockedPCBnBlockedPCB1Running就绪队列指针某阻塞队列指针执行队列指针152.2进程的状态16进程执行轨迹进程的轨迹：进程执行的指令序列，用以观察处理机

6、的执行过程。例，假设内存中有3个进程A、B、C，他们的程序代码已全部装入内存。若A、B两进程需要执行12条指令，C进程需要执行4条指令，且C进程执行到第4条指令处必须等待I/O17例：3个程序同时驻留内存分派程序（进程切换）进程A进程B进程C内存0sabc程序计数器18例：3个程序执行情况假设分派程序分派处理机需依次执行指令序列：s+0,s+1,……,s+5进程A的执行轨迹为a+0,a+1,a+2,a+3,…进程B的执行轨迹为b+0,b+1,b+2,b+3,…进程C的执行轨迹为c+0,c+1,c+2,c+3，当它执行到c+3指令是遇到I/O指令，需要

7、释放处理机，进行输入/输出操作193个进程交替执行轨迹1a+02a+13a+24a+35a+46a+57s+08s+19s+210s+311s+412s+513b+014b+115b+216b+317b+418b+519s+020s+121s+222s+323s+424s+525c+026c+127c+228c+329s+030s+131s+232s+333s+434s+535a+636a+737a+838a+939a+1040a+1141s+042s+143s+244s+345s+446s+547b+648b+749b+850b+951b+1052

8、b+11超时超时I/O请求超时20两状态进程模型两状态：执行，未执行-进程获得处理机，进入执行状态；当时间片