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第五讲进程表示与进行状态变化目的与要求:理解进程概念,掌握进程在系统中的表示方法,理解进程的创建及其状态变化.重点与难点:进程表示与进程创建,状态转换.习题:2、4,第三章进程与处理机管理3.1进程描述,进程：是系统中占用处理机及争夺其它系统资源的实体。程序必须在进程中运行。,进程的引入：为了能使某作业步等I/O时,另一逻辑上可并行作业步能使用CPU。引入进程后,逻辑上可并行的作业步可在不同进程中运行。利用进程现场保护机制，处理机能在进程间切换。*,并发与共享的问题：并行程序访问共享数据问题举例:(count为共享变量初值=300),ProgramA:N=countN=N+100count=N,ProgramB:M=countM=M+200count=M,如果按以下次序占处理机运行:,N=count,N=N+100;M=count,M=M+200,count=M;count=N.结果count=400(应为600)*,1.进程定义,进程:是有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。特点:动态性:可动态创建,结束,也可是精灵进程并发性:可以被独立调度，占用处理机运行独立性:通常有各自的空间制约性:因访问共享数据或进程间同步而产生制约.组成:操作系统表示/管理进程的PCB表以及执行程序及处理数据;一片存放程序和数据的空间;一个栈区(一个用户栈,一个核心栈);进程使用的其他系统资源.*,程序与进程的关系举例(计算机系统与洗熨店对比):实用程序:洗衣程序(检查口袋,调洗涤,调烘干,调熨烫,折叠),熨衣程序(检查口袋,调熨烫,折叠)处理机:服务小姐.共享外设资源:洗涤机,烘干机,熨烫机终端设备:顾客窗口系统调用:洗涤,烘干,熨烫,业务登记(进程创建）程序:洗涤、烘干、熨烫函数(核心态运行);洗衣程序;熨衣程序;接受窗口用户请求并产生进程执行请求程序(类比命令解释程序).进程:为窗口建一个进程,负责接受并分派用户请求,为每个用户请求建一个进程负责处理请求(运行洗衣/熨衣程序).*,2.进程控制结构进程映像:进程执行程序,数据,栈。进程映像如何存放在内存取决于存储管理机制.进程控制块PCB:系统管理控制进程运行用的信息集合.*,PCB含有以下三大类信息：进程标识信息。如本进程的标识；本进程的产生者标识(父进程标识)；进程所属用户标识。处理机状态信息保存区(栈式结构)。实质就是核心栈。保存进程的运行现场信息：用户可用寄存器。这是指用户程序可以使用的数据、地址寄存器。控制和状态寄存器。如程序计数器(PC)；处理机状态字(PS)*,进程控制信息调度和状态信息，如进程优先级，用于操作系统调度进程占用处理机。进程间通讯信息，为支持进程间的通讯相关的各种信号，信件队列头等，这些信息存在接收方的进程控制块中。存储管理信息。包含有指向本进程映像存储空间的数据结构。进程所用资源。说明由进程打开，使用的系统资源，如打开的文件等。有关数据结构链接信息，进程可以链接到一个进程队列中，或链接到相关的其它进程PCB.*,3.2进程状态3.2.1.进程的创建与结束等系统调用,一.进程创建处理过程大致为：接收进程运行初始执行程序描述，其它参数。请求分配进程描述块PCB空间，得到一个内部数字进程标识。用从发系统调用的进程传来的参数初始化PCB表。产生描述进程空间的数据结构，用初始执行文件初始化进程空间，建立程序段，数据段、栈段等。*,5.将PCB表挂入就绪队列，等待时机被调度运行。*,二.进程结束大致处理过程如下：1.将进程状态改到结束状态2.关闭所有打开文件，设备3.解除用户进程与程序文件的映射关系4.释放进程映像空间5.释放进程控制块(PCB)。6.调用进程调度与切换程序。*,三、进程等待系统调用,如waitpid(pid,或当有更高优先级的进程就绪时，操作系统调度程序可以将正运行进程从运行状态改变为就绪状态，让更高优先级进程运行.*,运行阻塞：当进程请求某样东西且必须等待时，例如，当进程请求操作系统服务，而操作系统得不到所需的资源，或进程请求一个输入/输出操作，操作系统已启动外设，但输入/输出尚未完成，或进程要与其它进程通讯，要接收对方还未发出的信件时进程都会被阻塞。阻塞就绪：当进程要等待事件到来时，它从阻塞变到就绪。*,接收进程,就绪队列1,就绪队列2,.,就绪队列n,超时,事件1发生,事件2发生,等事件1,等事件2,.,处理机,终止进程,事件m发生,等事件m,状态表示方法:,3.2.3进程挂起进程在挂起（Suspend）状态意味着进程没有占用内存空间，处在挂起状态的进程映像在磁盘上。,New,Ready,Suspend,Blocked,Suspend,Ready,Blocked,R