进程的描述进程控制ppt课件.ppt

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1、第二章进程的描述与控制2.2进程的描述（重点）2.3进程控制（重点）应用的提出:同时进行多个任务的需求举例编辑文档运行程序网上浏览CD音乐欣赏问题：单处理机如何同时执行多个任务？解决需求采用的技术CPU分时：每个程序运行相等的时间片，轮流运行轮转。问题:怎样才能做到并发??如:当一个程序的时间片到，它必须放弃CPU,等待下一个时间片;而当下一次调度它时,它应该从哪里继续执行呢?再如:当一个程序请求I/O时,此时操作系统将CPU分配给另一个程序;外设I/O结束时,OS如何知道这个I/O是哪个程序请求的？OS应该结束哪个程

2、序的等待状态,使它重新获得CPU继续运行等等…这些都是程序员无法预知，是无法通过程序自身去解决的问题。显然是操作系统的责任。终于找到解决的方法了----进程!!!!必须为执行中的程序配置一个数据结构来描述其动态执行过程中出现的种种信息，以便操作系统进行管理和控制，这个数据结构就是进程控制块PCB(ProcesscontrolBlock)。程序PCB+进程task_struct结构在内核linux-2.4.16/linux/include/linux/sched.h中定义2.2.1进程的定义和特征1.进程的特征1）结构特征

3、从结构上看，进程实体至少包括：程序段、数据和进程控制块（PCB)。进程的组成程序代码PCB数据集合2)动态性进程是进程实体的一次执行过程（动态性），有一定的生命周期（由创建而产生，由调度而执行，由撤消而消亡）。程序则只是一组有序指令的集合，并存放于某种介质上，是静态的。5)异步性进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进。3)并发性多个进程同存于内存中，且能在一段时间内同时运行。4)独立性进程是一个能独立运行，独立分配资源和独立接受调度的基本单位。较典型的进程定义有：(1)进程是程序的一次执行。(2)进程是一个程序及其数据

4、在处理机上顺序执行时所发生的活动。(3)进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。在引入了进程实体的概念后，我们可以把传统OS中的进程定义为：“进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位”。2.2.2进程的基本状态及转换进程可能由于等待I/O操作、竞争资源、以及相互协作等原因产生了“走走停停”的动态性。因此，进程在生存期内至少处于三种基本状态之一：1.进程的三种基本状态（三态模型）进程的三种基本状态及其转换2)执行状态进程已获得CPU，其程序正在执行。1)就绪(

5、Ready)状态进程已分配到除CPU以外的所有必要资源，只要再获得CPU，便可立即执行，此时的状态称为就绪状态。3)阻塞状态正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法继续执行时，便放弃CPU而处于阻塞（等待）状态。就绪阻塞执行I/O完成I/O请求时间片完进程调度终止思考：1．如果系统中有N个进程，运行的进程最多几个，最少几个；就绪进程最多几个最少几个；等待进程最多几个，最少几个？[解答]：在单处理机系统中，处于运行状态的进程最多为1个，最少为0个；处于就绪进程最多为N-1个，最少为0个；处于阻塞的进程最多为N个，最少为0个。

6、（1）就绪—运行；（2）就绪—等待2.有没有这样的状态转换，为什么？[解答]（１）(Y)（２）(N)就绪阻塞执行I/O完成I/O请求时间片完进程调度终止终止创建许可保证进程调度必须在创建工作完成后进行等待操作系统善后处理，将PCB清零，返还给系统。2.创建状态和终止状态（五态模型）3.挂起状态在一些系统中增加了挂起状态引入挂起状态的原因终端用户的请求。暂停进程的执行，修改程序。(2)父进程请求。挂起自己的子进程。(3)负荷调节的需要。把不重要的进程挂起，避免系统负荷较重。(4)操作系统的需要。检查资源使用情况等。挂起进程

7、即把进程放在外存中活动就绪执行调度激活时间片完挂起终止静止就绪活动阻塞静止阻塞挂起唤醒激活挂起唤醒请求I/O就绪阻塞执行I/O完成I/O请求时间片完进程调度终止1)引入挂起状态的状态转换比较:增加了几种转换?2.2.4进程管理中的数据结构OS为了便于对计算机中的各类资源的使用和管理，必须用数据结构记录各种资源的使用及各类进程运行情况的信息，PCB是非常重要的一个数据结构。1）进程控制块的作用OS对每个进程定义了一个数据结构—PCB。记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息。当系统创建一个新进

8、程，为它建立一个PCB，进程结束时又回收其PCB，进程也随之消亡。PCB是进程存在的唯一标志。因为PCB经常被系统访问，所以应常驻内存。1.进程控制块2）进程控制块中的信息（主要）标识符信息进程标识符进程名进程号用户标识用户名用户号家族联系父进程子进程处理机状态信息（现场）通用寄存器指令计数器程序状态字用户栈指针进程