第05章 处理器管理ppt课件.ppt

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1、第五章处理器管理本章基本内容与要求基本内容作业的概念进程的概念进程状态及进程控制处理机调度进程的同步和互斥死锁问题要求掌握进程的概念及作用掌握进程的控制与调度方法掌握进程的同步与互斥、P、V操作掌握死锁的概念和死锁的解决方法第一节作业的概念一、作业的定义二、作业的组成三、作业的状态一、作业的定义作业是用户在一次算题过程中或一个事务处理中要求计算机系统所做的工作的集合。二、作业的组成作业由程序、数据和作业说明书组成。三、作业的状态1）提交状态用户向机房提交作业或通过终端键盘将作业输入，其作业所处的状态为提交状态。2）收容状态作业的全部信息已输入外存储器中并建立

2、JCB表，等待运行，又称后备状态。3）执行状态作业被调度程序选中后就给它分配必要的资源，并按照作业步的顺序，依次为每个作业步建立对应的主进程，然后将其提交给进程管理模块，由进程调度程序管理并调度执行。4）完成状态作业执行完毕或出错而中途停止，释放其占用的全部资源，准备退出系统。作业提交：作业的输入；作业执行：先到"就绪"，经调度"运行"，有I/O请求"等待"，I/O完成到"就绪"作业完成：作业的输出；第二节进程的概念一、引入进程概念的原因二、进程定义三、进程与程序的区别四、作业和进程的关系单道程序系统下的程序执行具有顺序性、资源独占性（封闭性）、确定性（可再

3、现性）特点。一、引入进程概念的原因多道程序系统中程序执行出现新特点：相互制约性、随机性、资源共享、与速度有关性。因而：用程序这个静态的概念来申请使用系统资源已经不合适；一个程序段或程序，可能对应多个“计算”，程序与“计算”已不具有一一对应关系。一、引入进程概念的原因进程是一个可并发执行的程序在一个数据集上的一次执行过程。它是系统分配资源的基本单位。进程的静态描述：进程控制块PCB、有关程序段、该程序段操作的数据集。PCB的内容主要包括：进程描述信息、控制信息、资源管理信息、现场信息等。二、进程定义三、进程与程序的区别1）进程是一个动态的概念，是执行程序的动态

4、过程。而程序是一个静态的概念，是进程运行的静态文本。2）进程能真实地描述并发执行，且具有并发性，而程序没有。3）一个进程可以执行一个或多个程序。反之，同一程序也可能由多个进程同时执行。4）程序可以作为一种软件资源长期保持，而进程则是程序的一次执行过程，它不具有存储性。进程与程序的区别举例一位厨艺很好的计算机科学家正在为女儿烘制生日蛋糕。生日蛋糕的食谱厨房里的原料（面粉、鸡蛋……）计算机科学家-----程序（适当的算法）----数据-----------处理机（CPU）进程就是厨师阅读食谱、取来各种原料以及烘制蛋糕的一系列动作的总和。假设，此时计算机科学家的儿

5、子哭着进来，说被蜜蜂蛰伤。此时，计算机科学家记录下自己按照食谱做到哪了（保存进程的当前状态），然后拿出一本急救手册，按照其指示处理蛰伤。这里我们看到：处理机（计算机科学家）从一个进程（做蛋糕）切换到另一个更高优先级的进程（为儿子处理蛰伤），每个进程（做蛋糕、处理蛰伤）都有自己的程序（食谱和急救手册）。当蛰伤处理完后，计算机科学家又回来做蛋糕，从他离开时的那步继续做下去。这里的关键思想是：一个进程是某种类型的一个活动，它有程序、输入、输出及状态。单处理机被若干个进程共享，它使用某种调度算法决定何时停止一个进程的工作，并转而为另一个进程提供服务。四、作业与进程的

6、关系1）作业是用户向计算机提交任务的任务实体，而进程是完成用户任务的执行实体；2）一个作业可由多个进程组成，且必须至少有一个进程；3）作业的概念主要用在批处理系统中，而进程的概念则几乎用在所有多道系统中。第三节进程状态及进程控制一、进程状态二、进程控制进程的基本状态：就绪：获得了除CPU之外的全部资源。执行：被调度程序选中，使用CPU。（获得全部资源）等待：等待某个事件的发生或受到某种制约。一、进程状态进程的状态转换进程状态转换分析二、进程控制通过原语实现。原语是由若干多机器指令构成的完成某种特定功能的程序段，其执行过程具有不可分割性。创建原语阻塞原语运行态

7、→阻塞态唤醒原语阻塞态→就绪态撤销原语第四节处理器调度一、高级调度（作业调度、宏观调度）二、中级调度（交互调度）三、低级调度（进程调度、微观调度）一、高级调度1、功能按照一定的调度算法对外存上处于后备状态的作业进行选择；给选中的作业分配内存、输入输出设备等必要的资源，并建立相应的进程；作业运行完毕时，回收该作业占用的资源，输出必要的信息，撤销该作业的JCB与相应的进程。2、调度时机设m为系统支持的在主机上运行的最大作业数，n为在主机上运行的当前作业数。若n

8、分时系统中，当一用户在某终端上通过交互会话被核准其注