處理機管理ppt課件(2)(已修改)
2026-01-17 01:30 本頁面
【正文】 第 3節(jié) 處理機管理 第 3節(jié) 處理機管理 引言 作業(yè)管理 進程的引入和定義 進程控制 線程的基本概念 進程調(diào)度 進程通信 死鎖問題 開 始 第 3節(jié) 處理機管理 引言 處理機管理是操作系統(tǒng)的基本管理功能之一，它所關(guān)心的是處理機的分配問題。也就是說把 CPU（ 中央處理機）的使用權(quán)分給某個程序，通常把這個正準備進入內(nèi)存的程序稱為作業(yè)，當(dāng)這個作業(yè)進入內(nèi)存后我們把它稱為進程。處理機管理分為作業(yè)管理和進程管理兩個階段去實現(xiàn)處理機的分配，常常又把直接實行處理機時間分配的進程調(diào)度工作作為處理機管理的主要內(nèi)容。 指令分類：特權(quán)指令和非特權(quán)指令 處理機狀態(tài)：管態(tài)和目態(tài) 第 3節(jié) 處理機管理 作業(yè)管理 作業(yè)狀態(tài) 1）提交狀態(tài)：用戶向機房提交作業(yè)或通過終端鍵盤將作業(yè)輸入。 2）收容狀態(tài)：作業(yè)的全部信息已輸入外存儲器中等待運行。 3）執(zhí)行狀態(tài)：作業(yè)被作業(yè)高度程序選中進入內(nèi)存。 4）完成狀態(tài)：作業(yè)執(zhí)行完畢，釋放其占用的全部資源。 第 3節(jié) 處理機管理 作業(yè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 提交 收容 運行 完成 設(shè)備管理 作業(yè)管理 去分配 圖 第 3節(jié) 處理機管理 作業(yè)控制塊（ JCB） 為了管理和調(diào)度作業(yè)，當(dāng)作業(yè)被收容到外存儲器中后，系統(tǒng)為每個作業(yè)建立一個作業(yè)控制塊。 其 內(nèi)容主要 有：作業(yè)名、狀態(tài)、優(yōu)先數(shù)、運行時間、位置、長度、外設(shè)申請等。 作業(yè)調(diào)度算法： 1）先來先服務(wù)； 2）基于優(yōu)先數(shù)法； 3）分時和優(yōu)先數(shù)相結(jié)合 第 3節(jié) 處理機管理 進程的引入和定義 進程的引入 進程的定義 第 3節(jié) 處理機管理 進程的引入 1．程序的順序執(zhí)行及其特性 2．資源共享 3．程序的并發(fā)執(zhí)行及其特性 第 3節(jié) 處理機管理 1．程序的順序執(zhí)行及其特性 由于各類軟件的出現(xiàn)及日益復(fù)雜化，使得程序設(shè)計的概念和方法有了很大的發(fā)展，在單道程序工作環(huán)境中，我們把一個“程序”理解為“一個在時間上按嚴格次序前后相繼的操作序列”。 第 3節(jié) 處理機管理 一切順序執(zhí)行的程序都具有下列特性： （ 1）順序性。 （ 2）資源獨占。 （ 3）結(jié)果的無關(guān)性。 第 3節(jié) 處理機管理 2．資源共享 操作系統(tǒng)提供了兩種實現(xiàn)資源共享的方法。 （ 1）由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理和分配。 （ 2）由進程自行使用。 第 3節(jié) 處理機管理 3．程序的并發(fā)執(zhí)行及其特性 無論是操作系統(tǒng)自身的程序還是用戶程序 ， 通?？偸谴嬖谝恍┫鄬Κ毩?、 但又能并發(fā)執(zhí)行的程序段 。 由于這些程序段可以被多個用戶作業(yè)調(diào)用 ，因此可在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生 。 這樣一來 ， 某個程序段可能對應(yīng)多個 “ 計算 ” ， 于是程序與 “ 計算 ” 已不具有一一對應(yīng)關(guān)系了 。 這些 “ 并發(fā)程序 ”就構(gòu)成了一個 “ 并發(fā)環(huán)境 ” 。 第 3節(jié) 處理機管理 進程的定義 定義： 一個具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動。 進程與程序的區(qū)別和相互關(guān)系 ： （ 1）動態(tài)性和靜態(tài)性。 （ 2）從結(jié)構(gòu)上看每個進程的實體都是由程序段和相應(yīng)的數(shù)據(jù)段兩部分構(gòu)成的，這一特征與程序的含義相近。 （ 3）一個進程可以涉及到一個或幾個程序的執(zhí)行；反之一程序可以對應(yīng)多個進程，即同一程序段可在不同數(shù)據(jù)集合上運行，可構(gòu)成不同的進程 。 （ 4）并發(fā)性。 （ 5）進程具有創(chuàng)建其他進程的功能。 （ 6）操作系統(tǒng)中的每一個程序都是在一個進程現(xiàn)場中運行的。 第 3節(jié) 處理機管理 進程的狀態(tài)和進程控制塊 1 進程的狀態(tài)及狀態(tài)變化圖 2 進程控制塊 第 3節(jié) 處理機管理 1 進程的狀態(tài)及狀態(tài)變化圖 （ 1） 運行狀態(tài)：進程正在處理機上運行的狀態(tài) ， 該進程已獲得必要的資源 ， 也獲得了處理機 ， 用戶程序正在處理機上運行 。 （ 2） 阻塞狀態(tài)：進程等待某種事件完成 （ 例如 ， 等待輸入 /輸出操作的完成 ） 而暫時不能運行的狀態(tài) ， 處于該狀態(tài)的進程不能參加競爭處理機 ， 此時 ， 即使分配給它處理機 ， 它也不能運行 。 （ 3） 就緒狀態(tài)：該進程運行所需的一切條件都得到滿足 ，但因處理機資源個數(shù)少于進程個數(shù) ， 所以該進程不能運行 ，而必須等待分配處理機資源 ， 一旦獲得處理機就立即投入運行 。 第 3節(jié) 處理機管理 圖 典型的進程狀態(tài)演變圖 第 3節(jié) 處理機管理 狀態(tài)變化 ： （ 1）就緒狀態(tài)變化到運行狀態(tài) 。 （ 2）運行狀態(tài)變化到就緒狀態(tài)。 （ 3）運行狀態(tài)變化到阻塞狀態(tài)。 （ 4）阻塞狀態(tài)變化到就緒狀態(tài)。 第 3節(jié) 處理機管理 2 進程控制塊
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