第2讲 处理器管理.ppt

2.7.1 进程的三种基本状态 * 运行 阻塞 就绪 选中 时间片用完 等待某一事件 等待的时间发生 2.7 进程的状态及其组成 * 2.7.2 进程的创建状态和退出状态 创建状态(new state) 分配PCB结构，填写相关内容 分配所需资源 建立地址空间，填写内存管理的相关表格 加载程序 等待进入就绪队列 退出状态(terminated state) 进程正常结束或异常结束，释放资源。 进程释放资源后会暂留内存，等待其它进程收集PCB模块中的相关信息。如：CPU使用时间，使用资源类型等。 2.7 进程的状态及其组成 2.7.2 进程的创建状态和退出状态 * 运行 阻塞 就绪 选中 落选 等待某一事件 等待的事件完成 创建 接纳 退出 完成 2.7 进程的状态及其组成 * 2.7.3 进程的挂起状态 内外存对换的需要 将内存中处于阻塞状态的进程换至外存 用户调试程序的需要 便于用户研究进程的执行情况，或对程序进程修改 实时系统中调节负载的需要 将不太重要和不太紧急的进程挂起以保证对紧急事件的及时处理 2.7 进程的状态及其组成 2.7.3 进程的挂起状态 * 运行 活动阻塞 活动就绪 选中 落选 等待某一事件 等待的事件完成 创建 接纳 退出 完成 挂起就绪 挂起阻塞 挂起 激活 挂起 激活 2.7 进程的状态及其组成 2.7.4 进程控制块(PCB) 为了管理和控制进程的运行，操作系统为每个进程定义了一个数据结构—进程控制块(process control block, PCB),用于记录进程的属性信息。系统根据PCB而感知进程的存在，PCB是进程存在的唯一标示。 * 2.7 进程的状态及其组成 * 2.7.4 进程控制块(PCB) 进程描述信息 进程名（用户） 进程标识符（系统） 家族关系 控制信息 进程当前状态 进程优先级 程序首地址 计时信息 通信信息 2.7 进程的状态及其组成 * 2.7.4 进程控制块(PCB) 资源管理信息 占用内存大小及其管理用数据结构指针 对换或覆盖用的有关信息 共享程序段大小及起始地址 输入/输出设备的设备号、数据长度、缓冲区地址等 指向文件系统的指针及有关标识等。 CPU现场保护结构 通用寄存器 指令计数器 程序状态字寄存器（PSW） 栈指针 2.7 进程的状态及其组成 * 2.8 进程控制 进程从产生到消亡的整个过程由操作系统控制。 处理器的状态分成两种：核心态和用户态 1.核心态 又称管态、系统态，是操作系统管理程序执行机器所处的状态，能执行一切指令。 2. 用户态 又称目态，用户程序执行时机器所处的状态，只能执行规定的指令。 3. 原语 原语由若干指令组成，用于完成一定功能的操作。 原语执行过程中不可中断。 * 2.8.1 进程的创建与撤销 1. 进程创建 由系统进程模块统一创建 由父进程创建 使用创建原语，为一个程序分配一个工作区和建立一个进程控制块，并设置该进程为就绪状态。 2.8 进程控制 2.8.1 进程的创建与撤销 2. 进程撤销 进程完成了所要求的功能而正常终止 某种错误导致非正常终止 祖先进程要求撤销某个子进程。 使用撤销原语，收回进程的工作区和进程控制块 * 2.8 进程控制 2.8.2 进程的阻塞与唤醒 1. 进程阻塞 一个进程期待某一事件发生，单发生条件尚不具备时，由进程调用阻塞原语来阻塞自己 保护进程现场，把进程改为阻塞态，插入阻塞队列中 * 2.8 进程控制 2.8.2 进程的阻塞与唤醒 2. 进程唤醒 当阻塞进程等待的事件发生时，等待该事件的进程被唤醒 唤醒原语，把进程的状态改为就绪态，从阻塞队列中退出，加入就绪队列 * 2.8 进程控制 2.8.3 进程的挂起与激活 1. 进程的挂起 当需要挂起某个进程时可调用挂起原语 阻塞状态的进程改为挂起阻塞，运行态或者就绪态的进程改为挂起就绪。 2. 进程的激活 激活原语使处于挂起状态的进程变成活动 挂起阻塞状态的进程改为活动阻塞，挂起就绪态改为活动就绪 * 2.8 进程控制 * 2.9.1 线程的引入 1. 进程的基本属性 1）进程是可以拥有资源的独立单位。 2）进程又是一个可以独立调度和分派的基本单位。1.引入目的 2.进程并发执行，OS执行的操作 1）创建进程：建立PCB，分配内存等； 2）撤销进程：回收资源，撤销PCB； 3）进程切换：保存现场 2.9 线程 * 2.9.1 线程的引入 3.引入目的 减少程序并发执行时所付出的时间和空间开销。 2.9 线程 2.9 线程 2.9.2 线程的定义 线程是进程内的一个相对独立的、可调度的执行单元。 一个进程可以有多个线程，但至少要有一个线程（主线程）； 一个线程只