交通923、927操作系統(tǒng)電子課件zgsosjiaoan

122三月2023北京交通大學計算機學院主講教師：翟高壽（副教授）聯(lián)系電話：(辦)電子郵件：制作人：翟高壽制作單位：北京交通大學計算機學院《操作系統(tǒng)》222三月2023北京交通大學計算機學院第二章進程管理2.1進程的基本概念2.2進程控制2.3進程同步2.4經(jīng)典進程同步問題2.5進程通信2.6管程與線程322三月2023北京交通大學計算機學院2.2進程控制2.2.1進程控制塊2.2.2處理機執(zhí)行狀態(tài)與操作系統(tǒng)內核2.2.3進程圖2.2.4進程的創(chuàng)建與終止2.2.5進程的阻塞與喚醒2.2.6進程的掛起與激活422三月2023北京交通大學計算機學院進程控制塊進程實體的一部分，擁有描述進程情況及控制進程運行所需的全部信息的記錄性數(shù)據(jù)結構使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序，成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其它進程并發(fā)執(zhí)行的進程操作系統(tǒng)控制和管理并發(fā)執(zhí)行進程的依據(jù)進程存在的惟一標志常駐內存并存放于操作系統(tǒng)專門開辟的PCB區(qū)？522三月2023北京交通大學計算機學院進程控制塊中的信息進程標識符內/外部、父/子進程、用戶標識符處理器狀態(tài)信息通用、PC、PSW、用戶棧指針寄存器進程調度信息進程狀態(tài)、進程優(yōu)先級、事件及其它進程控制信息程序和數(shù)據(jù)地址、進程同步通信機制資源清單、鏈接指針622三月2023北京交通大學計算機學院進程控制塊的組織方式1鏈接方式PCB1PCB2PCB3PCB4PCB5PCB6PCB7PCB8......空閑隊列指針執(zhí)行指針就緒隊列指針阻塞隊列指針675108722三月2023北京交通大學計算機學院進程控制塊的組織方式2索引方式PCB1PCB2PCB3PCB4PCB5PCB6PCB7PCB8......執(zhí)行指針就緒表指針阻塞表指針就緒索引表阻塞索引表822三月2023北京交通大學計算機學院2.2進程控制2.2.1進程控制塊2.2.2處理機執(zhí)行狀態(tài)與操作系統(tǒng)內核2.2.3進程圖2.2.4進程的創(chuàng)建與終止2.2.5進程的阻塞與喚醒2.2.6進程的掛起與激活922三月2023北京交通大學計算機學院處理機執(zhí)行狀態(tài)和操作系統(tǒng)內核處理機執(zhí)行狀態(tài)系統(tǒng)態(tài)（核心態(tài)/管態(tài)）、用戶態(tài)（目態(tài)）操作系統(tǒng)內核支撐功能中斷處理、時鐘管理、原語操作資源管理功能進程管理、存儲器管理、設備管理？1022三月2023北京交通大學計算機學院2.2進程控制2.2.1進程控制塊2.2.2處理機執(zhí)行狀態(tài)與操作系統(tǒng)內核2.2.3進程圖2.2.4進程的創(chuàng)建與終止2.2.5進程的阻塞與喚醒2.2.6進程的掛起與激活1122三月2023北京交通大學計算機學院進程圖（進程樹）描述進程家族關系的有向樹結點/有向邊父/子進程祖父進程/祖先ABCDEHLMIJFGK有什么用？1222三月2023北京交通大學計算機學院2.2進程控制2.2.1進程控制塊2.2.2處理機執(zhí)行狀態(tài)與操作系統(tǒng)內核2.2.3進程圖2.2.4進程的創(chuàng)建與終止2.2.5進程的阻塞與喚醒2.2.6進程的掛起與激活1322三月2023北京交通大學計算機學院引起創(chuàng)建/終止進程的事件用戶登錄分時系統(tǒng)中，驗證為合法的終端用戶登錄作業(yè)調度批處理系統(tǒng)中作業(yè)調度程序調度到某作業(yè)提供服務運行中的用戶程序提出某種請求應用請求基于應用進程的需要由其自身創(chuàng)建新進程正常結束批處理系統(tǒng)中Halt，分時系統(tǒng)中LogsOff異常結束越界錯誤、保護錯特權指令錯非法指令錯運行超時、等待超時算術運算錯、I/O故障外界干預操作員或操作系統(tǒng)干預父進程請求/終止1422三月2023北京交通大學計算機學院進程創(chuàng)建/終止過程Create()原語1、分配標識符，并申請空白進程控制塊2、為新進程的程序和數(shù)據(jù)及用戶棧分配必要的內存空間所需內存大小問題3、初始化進程控制塊自身/父進程標識符處理機狀態(tài)/調度信息4、將新進程插入到就緒進程隊列Terminate()原語1、檢索被終止進程PCB，讀取進程狀態(tài)2、若其正處于執(zhí)行狀態(tài)，應立即中止執(zhí)行并設置其調度標志為真，以指示調度新進程3、終止子孫進程4、資源歸還5、移除被終止進程PCB，等待其它程序利用1522三月2023北京交通大學計算機學院2.2進程控制2.2.1進程控制塊2.2.2處理機執(zhí)行狀態(tài)與操作系統(tǒng)內核2.2.3進程圖2.2.4進程的創(chuàng)建與終止2.2.5進程的阻塞與喚醒2.2.6進程的掛起與激活1622三月2023北京交通大學計算機學院引起進程阻塞/喚醒的事件請求系統(tǒng)服務但不能立即滿足啟動某種操作且必須在該操作完成之后才能繼續(xù)執(zhí)行新數(shù)據(jù)尚未到達相互合作進程的一方需首先獲得另一進程數(shù)據(jù)才能繼續(xù)無新工作可做特定功能系統(tǒng)進程當完成任務且暫無任務系統(tǒng)服務滿足操作完成數(shù)據(jù)到達新任務出現(xiàn)1722三月2023北京交通大學計算機學院進程阻塞/喚醒過程Block()原語1、先立即停止執(zhí)行，把進程控制塊中的現(xiàn)行狀態(tài)由“執(zhí)行”改為阻塞，并將它插入到對應的阻塞隊列中2、轉調度程序進行重新調度，將處理機分配給另一就緒進程，并進行切換Wakeup()原語首先把被阻塞進程從等待該事件的阻塞進程隊列中移出，將其PCB中的現(xiàn)行狀態(tài)由阻塞改為就緒，然后再將該進程插入到就緒隊列中？原語配對！1822三月2023北京交通大學計算機學院2.2進程控制2.2.1進程控制塊2.2.2處理機執(zhí)行狀態(tài)與操作系統(tǒng)內核2.2.3進程圖2.2.4進程的創(chuàng)建與終止2.2.5進程的阻塞與喚醒2.2.6進程的掛起與激活1922三月2023北京交通大學計算機學院進程掛起/激活過程Suspend()原語1、檢查被掛進程現(xiàn)行狀態(tài)并修改和插隊2、復制PCB到指定區(qū)域3、若被掛進程正在執(zhí)行則轉向調度程序重新調度Activate()原語1、先將進程從外存調入內存，檢查現(xiàn)行狀態(tài)并修改和插隊2、若有新進程進入就緒隊列且采用了搶占式調度策略，則檢查和決定是否重新調度？？2022三月2023北京交通大學計算機學院2.2進程控制2.2.1進程控制塊2.2.2處理機執(zhí)行狀態(tài)與操作系統(tǒng)內核2.2.3進程圖2.2.4進程的創(chuàng)建