《高级操作系统》2第二章 Unix中的进程.doc

第二章Unix中的进程2.1引入原因和定义同一用户可运行多个PGM多个用户可运行同一个PGM国家政府公民CS OS 进程为了描述多道程序在并发系统中的执行过程说明：1. 多道VS并发多道是内存中同时存放多个并发运行的PGM并发是同一时间段多个PGM在内存运行过有单道并发和多道并发，多道效率高2. 相互依赖和制约的关系（程序之间）example:PGM：（动态信息）1. 硬件关联信息：寄存器、R0R152. 软件关联信息：PID，优先级，运行时间，资源3. 虚拟地址进程是程序在一个数据集上的一次执行过程，是系统中资源分配和调度的独立单1.进程动态（是一个“执行过程”）2.同一个PGM在不同的数据集上运行是不同的进程3.不同的PGM在同一个数据集上运行是不同的进程1个PGM多个进程2.2 Unix进程定义为图像的执行图像=存储器图像+CPU图像+打开文件状态+现行目录+PCB：(1) proc基本控制块不管进程是否运行都需要查询的信息(2) user扩充控制块进程在运行过程中需要查询的信息文件：P1运行file:xxx xxx xxx xxxSUID=1赋给进程P1U-UID第一个U：表示哪一个，数据结构中的proc还是userUID：表示effective UIDu-ruid用户real UIDu-rgid用户real GIDp-uid用户UID通常（开始）的时候u-uid、p-uid、u-ruid是一样的。运行过程中u-uid是要改的，运行过程中校验的UID；u-ruid是注册时使用的，固有的。功能：如果P1执行PGM1的suid=1，则调用进程P1的u-uid被置成PGM1文件主的u-ruid。example:f1执行时，要访问f2、f3，f2、f3的suid=1，用户才能访问f2、f3，user运行f1出题回答和标准答案比评分登分记分册文件主是老师（suid=1是老师的u-ruid）学生运行到“登分”时，老师的r-ruid赋给学生的u-uidproc:p-stat:进程调度状态，p表示是proc数据结构的p-flag:进程的特征，描述text是否常驻内存，是否允许调出，在还是不在内存p-pri:进程的优先数，表示优先权的数值，优先数越小，权限越高p-uid:p-time:进程在内/外存中的驻留时间p-cpu:使用CPU的程度，已运行的时间/创建至今的时间p-nice:初始优先数p-pid:进程的ID号p-ppid:父进程的ID号p-addr:非常驻内存部分的首址p-size:非常驻内存部分的大小p-wchan:等待原因p-textp:指向text结构的指针p-sig:软中断号p-ttgp:指向对应的tty(终端)结构，描述终端的信息I/O完后：进程调度时：查p-wchan，把p-stat改成ready，查p-pri看谁优先权高，p-flag是否在内存，p-size多大，如果内存不够放，就要陶汰其它的，就要查p-timeuser:u-uid:用来检验是否有权限u-ruid:用来检验是否有权限u-gid:分组，用来区分特权/一般进程，如20,150，前面019表示系统进程，后面表示成员号u-rgid:u-procp:指向本进程的proc，p-addru-uisa:虚实地址对照片u-uisd:虚实地址对照片u-ofile:打开文件表u-tsize:text长度u-dsize:data大小u-ssize:用户栈大小text结构:x-daddr:在磁盘交换区的首址（块号）x-caddr:在内存交换区的首址x-size:text长度x-iptr:指向所在文件的inode(index-node)，inode: FCB，描述文件的x-count:共享进程数x-ccount:共享文本且图像在内存的进程数2.3 存储管理分为：核心态、用户态一 核心态系统调用和调用子程序的区别：分给用户程序空间8页：二 用户栈说明：1. 逻辑上分为三部分，依次是text、数据段、用户栈2. 按整页分配3. 用户栈从最后一页开始分配，而且从高地址到低地址分配2.4 进程调度功能：1. 调度时机：(1) 不可剥夺的：进程已完成；等待某事件；时间片到；需要和其它进程同步互斥：在某一段时间只允许一个人用同步：在互斥里要求更高的情况：互斥进入规则(2) 可剥夺的：高优先权的进程进入就绪队列2. 调度算法：基于动态优先数(pri)的调度方法3. 具体操作（切换）(1) 保护现场(2) 恢复选中进程的现场p-pri当前调度的p-usrpri用户态下的pri当进程p处于用户态时，p-pri=p-usrpri 不断计算其中的“4”是加速因子，根据调度策略可变如果进入核心态，给p-pri赋值；返回用户态时再恢复成p-usrpri睡眠时0, 49读diskp-pri=20队列：2.5 进程创建进程树：关机时回到 $sheep logout创建进程：1.一般方法：create(n, A)n: name A: ptr，指向起始数据（空间大小，运行时间等）2. Unix创建思想fork()父、进程共享同一段代码：if (fork() = 0)子进程执行代码else父进程执行代码fork()给父进程返回值是子进程ID，给子进程返回值是0说明：1. fork()执行后，父/子进程体为2个实体，独立并发运行2. fork()返回以后，父/子