进程及其实现.pptx
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1、2.3 进程及其实现2.3.1 进程的定义和属性2.3.2 进程的状态和转换2.3.3 进程的描述和组成2.3.4 进程切换与模式切换2.3.5 进程的控制和管理2.3.1 进程的定义和性质 进程是可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。进程是一个既能用来共享资源,又能描述程序并发执行过程的一个基本单位。操作系统为什么要引入进程概念?(1)n原因1-刻画系统的动态性,发挥系统的并发性,提高资源利用率。n程序是并发执行的,即不是连续而是走走停停的。程序的并发执行引起资源共享和竞争问题,执行的程序不再处在封闭环境中。n“程序”自身只是计算任务的指令
2、和数据的描述,是静态概念无法刻画程序的并发特性,系统需要寻找一个能描述程序动态执行过程的概念,这就是进程。操作系统为什么要引入进程概念?(2)n原因2-它能解决系统的“共享性”,正确描述程序的执行状态。n“可再入”程序:指能够被多个程序同时调用的程序,比如编译程序;“可再用”程序:调用过程中可以自行修改,在调用它的程序退出前别的程序不可以调度它。思考:分析一下“可再入”程序具有的性质。“可再入”程序举例 编译程序P(P的入口,处 理 源程序乙)(P把源程序甲的信息记盘等磁盘完成)AB源程序甲源程序乙 进程的属性结构性:共享性:动态性:独立性:制约性:并发性:2.3.2 进程的状态和转换进程三态
3、模型及其状态转换 运行态就绪态等待态进程调度时间片完出现等待事件等待事件结束进程五态模型及其转换运行态就绪态等待态选中落选出现等待事件等待事件结束新建态终止态进程的挂起 进程为什么要有“挂起”状态?为了让某些进程暂时不参与低级调度,释放它占有的资源,以平滑系统负荷的目的而需引入挂起态;进程挂起的原因?引起进程挂起的原因多种多样。具有挂起功能的进程状态及其转换 挂起等待事件结束出现等待事件解除挂起挂起落选选中运行态就绪态等待事件结束终止态新建态挂起就绪态解除挂起挂起挂起等待态等待态提交提交挂起进程具有如下特征该进程不能立即被执行。挂起进程可能会等待事件,但所等待事件是独立于挂起条件的,事件结束并
4、不能导致进程具备执行条件。进程进入挂起状态是由于操作系统、父进程或进程本身阻止它的运行。结束进程挂起状态的命令只能通过操作系统或父进程发出。2.3.3进程的描述和组成(1)1进程映象进程控制块 进程程序块 进程核心栈 进程数据块 进程用户线程内核线程进程的描述和组成(2)操作系统中把进程物理实体和支持进程运行的环境合称为进程上下文。当系统调度新进程占有处理器时,新老进程随之发生上下文切换。进程的运行被认为是在上下文中执行。进程的描述和组成(2)进程上下文组成用户级上下文:系统级上下文:寄存器上下文:2进程控制块n进程控制块P C B,是操作系统用于记录和刻划进程状态及有关信息的数据结构。也是操
5、作系统掌握进程的唯一资料结构,它包括了进程执行时的情况,以及进程让出处理器后所处的状态、断点等信息。n进程控制块包含三类信息 标识信息 现场信息 控制信息3 进程队列及其管理(1)n处于同一状态的所有PCB链接在一起的数据结构称为进程队列。n同一状态进程的PCB既可按先来先到的原则排成队列;也可按优先数或其它原则排成队列。n通用队列组织方式:线性方式、链接方式 索引方式。进程队列及其管理(2)PCB表 PCB1 0PCB2 5PCB3 0PCB4 0 PCB5 0PCB6 4运行队列指针 就绪队列指针 等待队列1指针 等待队列2指针 PCBn 7 PCB7 0 空闲进程队列指针 链接方式运行队
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