第3講進(jìn)程管理之進(jìn)程控制

《第3講進(jìn)程管理之進(jìn)程控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第三講進(jìn)程管理之進(jìn)程控制上一講，我們講了前趨圖和進(jìn)程的基本概念，包括進(jìn)程的定義，進(jìn)程的描述，其中有進(jìn)程的三種基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換，還有PCB及其組成和組織方式。上一講主要是一些基本概念的引入，這講我們來了解，具體怎樣對(duì)進(jìn)程控制和管理的。補(bǔ)充：n處理機(jī)的執(zhí)行狀態(tài)為防止OS及其關(guān)鍵數(shù)據(jù)（如PCB等)不被用戶有意或無意破壞,通常將處理機(jī)的執(zhí)行狀態(tài)分為兩種處理機(jī)狀態(tài)特權(quán)(執(zhí)行指令,訪問）程序系統(tǒng)態(tài)(核心態(tài))較高(一切指令,所有R及存儲(chǔ)區(qū))OS內(nèi)核用戶態(tài)較低(規(guī)定指令,指定R及存儲(chǔ)區(qū))用戶程序ncobegin和coend括起來表示這n個(gè)語句是可以并

2、發(fā)執(zhí)行的。co是concurrent的頭兩個(gè)字符。其他的語法就是PASCAL語法。進(jìn)程管理的一個(gè)重要任務(wù)就是進(jìn)程控制。一、什么是進(jìn)程控制？就是系統(tǒng)使用一些具有特定功能的程序段來創(chuàng)建、撤銷進(jìn)程以及完成各狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到多進(jìn)程高效率并發(fā)執(zhí)行和協(xié)調(diào)、實(shí)現(xiàn)資源共享的目的。這些具有特定功能的程序段，就是操作系統(tǒng)內(nèi)核。進(jìn)程控制一般是由操作系統(tǒng)的內(nèi)核來實(shí)現(xiàn)，內(nèi)核在執(zhí)行操作時(shí)，往往是通過執(zhí)行各種原語操作來實(shí)現(xiàn)的。操作系統(tǒng)內(nèi)核：是加在硬件上的第一層軟件，通過執(zhí)行各種原語操作來實(shí)現(xiàn)各種控制和管理功能，具有創(chuàng)建進(jìn)程、撤消進(jìn)程、進(jìn)程通信、資源管理的功能

3、。同時(shí)把它們常駐內(nèi)存，以提高OS的運(yùn)行效率，這部分功能模塊就稱OS的內(nèi)核。內(nèi)核是基于硬件的第一層軟件擴(kuò)充。二、進(jìn)程的創(chuàng)建一）一些概念1、進(jìn)程圖（ProcessGraph）進(jìn)程圖是用于描述進(jìn)程家族關(guān)系的有向樹。進(jìn)程圖說明：結(jié)點(diǎn)代表進(jìn)程，一棵樹表示一個(gè)家族，根結(jié)點(diǎn)為該家族的祖先。子進(jìn)程可以繼承父進(jìn)程擁有的資源，子進(jìn)程撤銷時(shí)，還給父進(jìn)程這些資源。父進(jìn)程撤銷時(shí)，同時(shí)要撤銷其所有的子進(jìn)程。注意：進(jìn)程圖和前趨圖之間的區(qū)別前趨圖描述的是任務(wù)（或進(jìn)程）之間的前趨關(guān)系；只有在前趨進(jìn)程完成后，其后繼進(jìn)程才能運(yùn)行；進(jìn)程圖中，描述的進(jìn)程的進(jìn)程關(guān)系。創(chuàng)建者和被

4、創(chuàng)建者可以并發(fā)執(zhí)行，也可以是父進(jìn)程等待其所有的子進(jìn)程結(jié)束后再執(zhí)行，這完全取決于創(chuàng)建原語和創(chuàng)建者的需要。2、原語：是由若干多機(jī)器指令構(gòu)成的完成某種特定功能的一段程序，具有不可分割性。即原語的執(zhí)行必須是連續(xù)的，在執(zhí)行過程中不允許被中斷，在操作系統(tǒng)中，它是不可分割的基本單位。原來就是程序段，別被新名字嚇倒了。二）進(jìn)程創(chuàng)建1、進(jìn)程創(chuàng)建原語：進(jìn)程創(chuàng)建是調(diào)用創(chuàng)建原語來實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)建原語掃描系統(tǒng)的PCB鏈表，在找到一定PCB鏈表之后，填入調(diào)用者提供的有關(guān)參數(shù)（這些參數(shù)包括：進(jìn)程名、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)P0、進(jìn)程正文段起始地址d0、資源清單R0等），最后形成代表進(jìn)

5、程的PCB結(jié)構(gòu)。2、從這個(gè)原理我們可以得到以下幾點(diǎn)：1）創(chuàng)建原語功能：創(chuàng)建一個(gè)具有指定標(biāo)識(shí)符進(jìn)程2）入口信息：進(jìn)程標(biāo)識(shí)符、優(yōu)先級(jí)、進(jìn)程開始地址、初始CPU狀態(tài)、資源清單等3)實(shí)現(xiàn)過程：如下圖創(chuàng)建原語流圖三、進(jìn)程撤銷（終止）1、引起進(jìn)程撤銷的原因：???（1)正常終止：該進(jìn)程已完成所要求的功能而正常終止。?（2）異常結(jié)束：由于某種錯(cuò)誤導(dǎo)致非正常終止。?（3）外界干預(yù)：祖先進(jìn)程要求撤消某個(gè)子進(jìn)程。2進(jìn)程撤銷過程：1）撤銷過程原語：撤消原語首先檢查PCB進(jìn)程鏈或進(jìn)程家族，尋找所要撤消的進(jìn)程是否存在。如果找到了所要撤消的進(jìn)程的PCB結(jié)構(gòu)，則撤

6、消原語釋放該進(jìn)程所占有的資源之后，把對(duì)應(yīng)的PCB結(jié)構(gòu)從進(jìn)程鏈或進(jìn)程家族中摘下并返回給PCB空隊(duì)列。如果被撤消的進(jìn)程有自己的子進(jìn)程，則撤消原語先撤消其子進(jìn)程的PCB結(jié)構(gòu)并釋放子進(jìn)程所占用的資源之后，再撤消當(dāng)前進(jìn)程的PCB結(jié)構(gòu)和釋放其資源。2）入口信息：被撤消的進(jìn)程名、進(jìn)程標(biāo)識(shí)符。3）實(shí)現(xiàn)過程：撤銷原語流圖說明：進(jìn)程被撤消，進(jìn)程都必須釋放它所占用的各種資源和PCB結(jié)構(gòu)本身，以利于資源的有效利用。當(dāng)然，一個(gè)進(jìn)程所占有的某些資源在使用結(jié)束時(shí)可能早已釋放。四、進(jìn)程的阻塞和喚醒1、引入進(jìn)程的創(chuàng)建原語和撤消原語完成了進(jìn)程從無到有，從存在到消亡的變化

7、。被創(chuàng)建后的進(jìn)程最初處于就緒狀態(tài)，然后經(jīng)調(diào)度程序選中后進(jìn)入執(zhí)行狀態(tài)。有關(guān)進(jìn)程調(diào)度部分將放在下一章中詳述，現(xiàn)在我們講實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài)到等待狀態(tài)的原語即阻塞原語，和由等待狀態(tài)到就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)換的原語即喚醒原語。2、引起進(jìn)程阻塞和喚醒的事件1)請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)正在執(zhí)行的進(jìn)程請(qǐng)求操作系統(tǒng)提供服務(wù)時(shí)，由于某種原因，操作系統(tǒng)不立即滿足進(jìn)程的要求時(shí)，該進(jìn)程只能轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)來等待。例，當(dāng)進(jìn)程申請(qǐng)打印機(jī)時(shí)，打印機(jī)正被其他進(jìn)程占用，則該進(jìn)程轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)。2)啟動(dòng)某種操作當(dāng)進(jìn)程啟動(dòng)某種操作后，如果該進(jìn)程必須在該操作完成之后才能繼續(xù)執(zhí)行，則必須先使進(jìn)程阻塞。

8、例如：進(jìn)程啟動(dòng)了某個(gè)I/O設(shè)備，如果只有在I/O設(shè)備完成了指定的任務(wù)后，進(jìn)程才能繼續(xù)，則該進(jìn)程在啟動(dòng)I/O設(shè)備后，要進(jìn)入阻塞狀態(tài)。注意，這里強(qiáng)調(diào)的是只有I/O設(shè)備完成了指定的任務(wù)，進(jìn)程才能繼續(xù)。3)新數(shù)據(jù)未到達(dá)對(duì)于相互合