进程基本概念PPT演示文稿.ppt

第二节 进程基本概念;进程模型的提出：MIT（麻省理工学院），60年代初期 进程的概念 进程的状态及其转换 进程控制块（Process Control Block）;一、进程的概念;此定义包含有如下的含义： （1）进程是一个动态的概念，而程序是静态的； （2）进程包含了一个数据集合和运行其上的程序； （3）同一程序运行于若干不同的数据集合上时，它将属于若干个不同的进程，或者说，两个不同的进程可包含相同的程序； （4）系统分配资源是以进程为单位的，所以只有进程才可能在不同的时刻处于几种不同的状态，即等待、就绪、运行。 （5）从微观上看，进程是轮换地占有处理机而运行的，从宏观上看，进程是并发地运行的。;2、进程的构成;并发性：任何进程都可以同其他进程一起向前推进 动态性：进程对应程序的执行；进程是动态产生，动态消亡的；进程在其生命周期内，在三种基本状态之间转换 独立性：进程是CPU调度的一个独立单位 异步性：每个进程都与其相对独立的不可预知的速度向前推进 结构性：进程的组成：程序+数据+PCB;进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移；而程序通常对应着文件、静态和可以复制。 进程是暂时的，程序的永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。 进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。 进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。;系统进程 系统进程起着资源管理和控制的作用。或者：执行操作系统核心代码的进程。 用户进程：执行用户程序的进程。 （系统进程优先于用户进程） 另一种分类：计算进程，I/O进程等。;1、系统进程被分配一个初始的资源集合，这些资源可以为它独占，也能以最高优先权的资格使用。用户进程通过系统服务请求的手段竞争使用系统资源； 2、用户进程不能直接做I/O操作，而系统进程可以做显式的、直接的I/O操作。 3、系统进程在系统态（管态）下活动，而用户进程则在用户态（目态）下活动。（当中央???理器处于管态时，可以执行包括特权指令在内的一切面器指令，而在目态下工作时不允许执行特权指令。）;二、进程的状态及其转换;运行态（Running）： 当进程由调度/分派程序(Dispatcher)分派后，进程占有CPU，并在CPU上运行。（注意：在系统中，总只有一个进程处于此状态） 就绪态（Ready）： 一个进程已经具备运行条件，但由于无CPU暂时不能运行的状态（当调度给其CPU时，立即可以运行） 等待态（Blocked）：阻塞态、挂起态、封锁态 冻结态、睡眠态 指进程因等待某种事件的发生（请求I/O、申请缓冲空间等）而暂时不能运行的状态（注意：即使CPU空闲，该进程也不可运行）; 在进程运行过程中，由于进程自身进展情况及外界环境的变化，这三种基本状态可以依据一定的条件相互转换 ? 就绪—运行 ? 运行—就绪 ? 运行—等待 ? 等待—就绪;就绪 -- 运行 调度程序选择一个新的进程运行 运行 -- 就绪 运行进程用完了时间片 运行进程被中断，因为一高优先级进程处于就绪状态 运行 -- 等待 当一进程必须等待时 OS尚未完成服务 对一资源的访问尚不能进行 初始化I/O 且必须等待结果 等待某一进程提供输入 (IPC) 等待 -- 就绪 当所等待的事件发生时;进程三状态模型的内存跟踪示意图;进程之间的状态转换并非都是可逆的，进程既不能从等待变为运行，也不能从就绪变为等待； 进程之间的状态转换并非都是主动的，在很多情况下是“它动的”，事实上，只有运行到等待的转换是进程的主动行为（主动调用调度管理程序），其它都是它动的，如，从执行到就绪，通常是时钟中断引起的，从等待到就绪，是一个进程把另一个进程唤醒。 ;当然，除某些比较特殊的进程以外，大多数进程有其发生、发展和消亡的过程，不会无休止地在上述三种状态中循环。对这些进程而言，还应该有其它状态，如： 创建状态，终止状态 挂起状态 （调节负载，父进程，操作系统，终端用户）;引入了创建状态与终止状态 创建( 新new)状态 OS 已完成为创建一进程所必要的工作(包括已构造了进程标识符，已创建了管理进程所需的表格），但还没有允许执行该进程 (尚未同意)，因为资源有限 终止（退出exit)状态 进程已结束运行，回收除PCB之外的其他资源，并让其他进程从PCB中收集有关信息 例: 为处理用户帐单而累计资源使用情况的财务程序,当数据不再需要后，进程(和它的表格)被删除;五状态进程模型图;收容(Admit, 也称为提交)：收容一个新进程，进入就绪状态。由于性能、内存