《操作系统》课件-2.ppt

* 第2章 处理机管理 1. 2. 3. 本章讲述内容： 4. 进程与线程概念的引入； 进程的组成与管理； 处理机的调度算法； 处理机的二级调度与作业管理。  2.1 进程 2.1.1 多道程序设计 程序A 程序B 程序C 0 4 6 9 14 18 20 23 26 30 4 2 3 5 4 2 3 3 4 程序A 程序B 程序C 0 4 6 9 13 18 22 12 15 17 (a) 单道程序设计环境 (b) 多道程序设计环境 时间 时间 打印机输出 CPU执行 图例 ： . 单道程序设计环境特点 1. 资源的独占性 . . 执行的顺序性 结果的再现性 多道程序设计环境特点 2. . 执行的并发性 . . 相互的制约性 状态的多变性 系统进程直接管理软、硬件资源的活动；用户进程不得插手资源管理，在需要使用某资源时，须向系统提出申请，由系统统一调度与分配。 . . 用户进程：可以并发执行的用户程序段，它们是操作系统的服务对象，是系统资源的实际享用者。 系统进程：操作系统中用于管理系统资源的那些并发程序，它们向用户提供系统服务，分配系统的资源。 系统进程间的相互关系由操作系统负责协调；用户进程间的相互关系由用户自己(在程序中)安排，操作系统向用户提供一定的协调手段(以命令的形式)。 2.1.2 进程的定义 1. 应该从3个方面来描述进程 . 进程是程序的一次运行活动； 进程的运行活动是建立在某个数据集合之上； 进程要在获得资源的基础上从事自己的运行活动。 2. 3. 进程定义 所谓“进程”，是指一个程序在给定数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和运行调度的独立单位。 进程的分类 4. 系统进程与用户进程的区别 . . . 系统进程使用资源的级别，高于用户进程。 . . 进程间会相互制约。进程是系统中资源分配和运行调度的单位，因此在对资源共享和竞争中，必然会相互制约，影响着各自向前推进的速度。 进程之间具有并发性。系统中多个进程对应的多个程序同时在系统中运行，轮流占用CPU和各种资源。 每个进程都有自己的生命期。一个进程创建后，系统就感知到它的存在；撤消后，系统就无法再感知到它。于是，从创建到撤消，这个时间段就是一个进程的“生命期”。 不同进程可以执行同一个程序。从进程定义知，区分进程的条件一是所执行的程序，二是数据集合。因此，即使多个进程执行同一个程序，只要它们运行在不同的数据集合上，那么它们就是不同的进程。 “进程”是一个动态的概念。进程强调的是程序的一次“执行”过程，因此它是一个动态的概念；程序是一组有序指令的集合，在多道程序设计环境下，它不涉及“执行”，因此是一个静态的概念。 2.1.3 进程的特征 1. 2. 进程与程序的关系 进程与程序的区别 进程是程序的一次执行过程，程序是进程赖以存在的基础。这就是说，进程与程序之间有一种必然的联系。但进程又不等同于程序，它们是两个完全不同的概念。 . . . . . 在输入/输出操作完成后，会使某个进程的状态由阻塞变为就绪。这属于由于外界环境的变化而引起的状态变化。 一个处于运行状态的进程，比如会由于提出输入/输出请求而使自己的状态变成为阻塞。这属于进程自身推进过程中引起的状态变化。 就绪状态：已具备运行所需的一切条件，只是由于别的进程占用处理机而暂时无法运行。 运行状态：获得CPU的进程处于此状态，其对应的程序正在处理机上运行着。 阻塞状态：进程为了等待某种外部事件的发生（如等待输入/输出操作的完成，等待另一个进程发来消息），暂时无法运行。阻塞状态也称等待状态或挂起状态。 2.1.4 进程的基本状态 1. 进程的三种基本状态 2. 进程状态的变迁 运行状态 阻塞状态 就绪状态 调度 该进程 时间片 用完 某事件发生 等待某 事件发生 . . . 一个进程的状态，可随自身的推进和外界环境的变化而变化，从一种状态变迁到另一种状态。进程状态变迁图中，箭头表示状态变迁的方向，文字是引起这种状态变迁的原因。 . . . 现场信息：进程暂时让出处理机时，须把当前各种现场信息保存在PCB的固定单元里。这样，当进程再次获得处理机时，就可以把这些信息置入处理机的相应寄存器中，恢复到被中断时的原有状态，保证进程正常执行。 标