【正文】 ， 是指進(jìn)程的程序和數(shù)據(jù)所在的內(nèi)存或外存地 (首 )址 ， 以便再調(diào)度到該進(jìn)程執(zhí)行時(shí) ， 能從 PCB中找到其程序和數(shù)據(jù)； ② 進(jìn)程同步和通信機(jī)制 ， 指實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步和進(jìn)程通信時(shí)必需的機(jī)制 ， 如消息隊(duì)列指針 、 信號(hào)量等 ， 它們可能全部或部分地放在 PCB中； ③ 資源清單 ， 是一張列出了除 CPU以外的 、進(jìn)程所需的全部資源及已經(jīng)分配到該進(jìn)程的資源的清單；④ 鏈接指針 ， 它給出了本進(jìn)程 (PCB)所在隊(duì)列中的下一個(gè)進(jìn)程的 PCB的首地址 。 (4) 應(yīng)用請(qǐng)求。 (4) 將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列，如果進(jìn)程就緒隊(duì)列能夠接納新進(jìn)程， 便將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列。 在分時(shí)系統(tǒng)中 ， 用戶可利用 Logs off去表示進(jìn)程運(yùn)行完畢 ， 此時(shí)同樣可產(chǎn)生一個(gè)中斷 ， 去通知 OS進(jìn)程已運(yùn)行完畢 。 進(jìn)程試圖去訪問一個(gè)不允許訪問的資源或文件 ， 或者以不適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行訪問 ， 例如 ， 進(jìn)程試圖去寫一個(gè)只讀文件； ③ 非法指令 。 進(jìn)程的執(zhí)行時(shí)間超過了指定的最大值； ⑥ 等待超時(shí) 。 第二章 進(jìn) 程 管 理 3) 外界干預(yù)并非指在本進(jìn)程運(yùn)行中出現(xiàn)了異常事件 ，而是指進(jìn)程應(yīng)外界的請(qǐng)求而終止運(yùn)行 。 當(dāng)父進(jìn)程終止時(shí) ， OS也將他的所有子孫進(jìn)程終止 。 (4) 將被終止進(jìn)程所擁有的全部資源 ， 或者歸還給其父進(jìn)程 ， 或者歸還給系統(tǒng) 。 進(jìn)入 block過程后 ，由于此時(shí)該進(jìn)程還處于執(zhí)行狀態(tài) ， 所以應(yīng)先立即停止執(zhí)行 ，把進(jìn)程控制塊中的現(xiàn)行狀態(tài)由 “ 執(zhí)行 ” 改為阻塞 ， 并將 PCB插入阻塞隊(duì)列 。 喚醒原語執(zhí)行的過程是：首先把被阻塞的進(jìn)程從等待該事件的阻塞隊(duì)列中移出 ， 將其 PCB中的現(xiàn)行狀態(tài)由阻塞改為就緒 ， 然后再將該 PCB插入到就緒隊(duì)列中 。 最后 ， 若被掛起的進(jìn)程正在執(zhí)行 ， 則轉(zhuǎn)向調(diào)度程序重新調(diào)度 。 假如采用的是搶占調(diào)度策略 ， 則每當(dāng)有新進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列時(shí) ， 應(yīng)檢查是否要進(jìn)行重新調(diào)度 ， 即由調(diào)度程序?qū)⒈患せ钸M(jìn)程與當(dāng)前進(jìn)程進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的比較 ， 如果被激活進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)更低 ， 就不必重新調(diào)度；否則 ， 立即剝奪當(dāng)前進(jìn)程的運(yùn)行 ， 把處理機(jī)分配給剛被激活的進(jìn)程 。 它描述的是：有一群生產(chǎn)者進(jìn)程在生產(chǎn)產(chǎn)品 ，并將這些產(chǎn)品提供給消費(fèi)者進(jìn)程去消費(fèi) 。 用輸入指針 in來指示下一個(gè)可投放產(chǎn)品的緩沖區(qū) ， 每當(dāng)生產(chǎn)者進(jìn)程生產(chǎn)并投放一個(gè)產(chǎn)品后 ， 輸入指針加 1；用一個(gè)輸出指針 out來指示下一個(gè)可從中獲取產(chǎn)品的緩沖區(qū) ， 每當(dāng)消費(fèi)者進(jìn)程取走一個(gè)產(chǎn)品后 ， 輸出指針加 1。 每當(dāng)生產(chǎn)者進(jìn)程向緩沖池中投放一個(gè)產(chǎn)品后 ， 使counter加 1；反之 ， 每當(dāng)消費(fèi)者進(jìn)程從中取走一個(gè)產(chǎn)品時(shí) ， 使 counter減 1。 in, out: 0, 1, …, n1。 在生產(chǎn)者進(jìn)程中使用一局部變量 nextp， 用于暫時(shí)存放每次剛生產(chǎn)出來的產(chǎn)品；而在消費(fèi)者進(jìn)程中 ， 則使用一個(gè)局部變量 nextc,用于存放每次要消費(fèi)的產(chǎn)品 。 in ∶ = in+1 mod n。 nextc ∶ = buffer［ out］ 。 until false。 register1 ∶ = register 1+1。 第二章 進(jìn) 程 管 理 假設(shè)： counter的當(dāng)前值是 5。 (register 2=5) register 2 ∶ = register 21。 remainder section。 (3) 有限等待。 wait和 signal wait(S): while S≤0 do noop S ∶ =S1。 記錄型信號(hào)量機(jī)制 ， 則是一種不存在 “ 忙等 ” 現(xiàn)象的進(jìn)程同步機(jī)制 。 它所包含的上述兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)可描述為： 第二章 進(jìn) 程 管 理 type semaphore=record value:integer。 if ＜ 0 then block(S,L) end procedure signal(S) var S: semaphore。 可見 ， 該機(jī)制遵循了 “ 讓權(quán)等待 ” 準(zhǔn)則 。 如果 1， 表示只允許一個(gè)進(jìn)程訪問臨界資源 ， 此時(shí)的信號(hào)量轉(zhuǎn)化為互斥信號(hào)量 。 wait(Dmutex)。 于是 Emutex=1 A process B: wait(Dmutex)。 由死鎖理論可知 ， 這樣就可避免上述死鎖情況的發(fā)生 。 第二章 進(jìn) 程 管 理 4. 信號(hào)量集 Swait(S1, t1, d1, …, Sn, tn, dn) if Si≥t1 and … and Sn≥tn then for i∶ =1 to n do Si∶ =Sidi。 此時(shí)在信號(hào)量集中只有一個(gè)信號(hào)量 S， 但允許它每次申請(qǐng) d個(gè)資源 ， 當(dāng)現(xiàn)有資源數(shù)少于 d時(shí) ， 不予分配 。 這是一種很特殊且很有用的信號(hào)量操作 。 begin parbegin process 1: begin repeat wait(mutex)。 critical section signal(mutex)。 begin parbegin begin S1。 begin wait(a)。 end。 end。 end。 end。 S6。 第二章 進(jìn) 程 管 理 1. 利用記錄型信號(hào)量解決生產(chǎn)者 —消費(fèi)者問題 假定在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的公用緩沖池中 ， 具有 n個(gè)緩沖區(qū) ， 這時(shí)可利用互斥信號(hào)量 mutex實(shí)現(xiàn)諸進(jìn)程對(duì)緩沖池的互斥使用；利用信號(hào)量 empty和 full分別表示緩沖池中空緩沖區(qū)和滿緩沖區(qū)的數(shù)量 。 in, out: integer ∶ = 0, 0。 buffer(in) ∶ = nextp。 until false。 out ∶ = (out+1) mod n。 until false。 第二章 進(jìn) 程 管 理 2. 利用 AND信號(hào)量解決生產(chǎn)者 — 消費(fèi)者問題 ar mutex, empty, full:semaphore ∶ = 1, n, 0。 … Swait(empty, mutex)。 until false。 Ssignal(mutex, empty)。 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)筷子的互斥使用 ，可以用一個(gè)信號(hào)量表示一只筷子 ， 由這五個(gè)信號(hào)量構(gòu)成信號(hào)量數(shù)組 。 … eat。 until false。 按此規(guī)定 ， 將是 2號(hào)哲學(xué)家競(jìng)爭(zhēng) 1號(hào)筷子； 4號(hào)哲學(xué)家競(jìng)爭(zhēng) 3號(hào)筷子 。 processi repeat think。 until false。 因此 ， 僅當(dāng) Readcount=0, 表示尚無 Reader 進(jìn)程在讀時(shí) ， Reader 進(jìn)程才需要執(zhí)行Wait(Wmutex)操作 。 第二章 進(jìn) 程 管 理 讀者 Var rmutex, wmutex:semaphore ∶ = 1,1。 Readcount ∶ = Readcount+1。 readcount ∶ = readcount1。 end writer:begin repeat wait(wmutex)。 end parend end 第二章 進(jìn) 程 管 理 2. 利用信號(hào)量集機(jī)制解決讀者 寫者問題 Var RN integer。 … perform read operation。 L,RN,0)。 end parend end 第二章 進(jìn) 程 管 理 管 程 機(jī) 制 管程的基本概念 1. 管程的定義 管程由三部分組成： ① 局部于管程的共享變量說明；② 對(duì)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過程； ③ 對(duì)局部于管程的數(shù)據(jù)設(shè)置初始值的語句 。 procedure entry P2(…)。 begin initialization code。 此時(shí) ， wait 原 語應(yīng) 改 為 ， 相應(yīng)地 ， signal 應(yīng) 改為。 第二章 進(jìn) 程 管 理 如果有進(jìn)程 Q處于阻塞狀態(tài) ， 當(dāng)進(jìn)程 P執(zhí)行了 操作后 ， 怎樣決定由哪個(gè)進(jìn)行執(zhí)行 ， 哪個(gè)等待 ， 可采用 (1) P等待 ， 直至 Q離開管程或等待另一條件 。 第二章 進(jìn) 程 管 理 利用管程解決生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題 在利用管程方法來解決生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題時(shí) ， 首先便是為它們建立一個(gè)管程 ， 并命名為 ProclucerConsumer, 或簡(jiǎn)稱為 PC。 生產(chǎn)者利用該過程將自己生產(chǎn)的產(chǎn)品投放到緩沖池中 ， 并用整型變量 count來表示在緩沖池中已有的產(chǎn)品數(shù)目 ， 當(dāng) count≥n時(shí) ， 表示緩沖池已滿 ， 生產(chǎn)者須等待 。 buffer:array［ 0,…,n1］ of item。 in ∶ = (in+1) mod n。 nextc ∶ = buffer(out)。 end begin in ∶ = out ∶ = 0。 end consumer:begin repeat (item)。 (2) 基于共享存儲(chǔ)區(qū)的通信方式。 操作系統(tǒng)隱藏了通信的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) ， 大大減化了通信程序編制的復(fù)雜性 ， 而獲得廣泛的應(yīng)用 。 向管道 (共享文件 )提供輸入的發(fā)送進(jìn)程 (即寫進(jìn)程 )， 以字符流形式將大量的數(shù)據(jù)送入管道；而接受管道輸出的接收進(jìn)程 (即讀進(jìn)程 )， 則從管道中接收 (讀 )數(shù)據(jù) 。 ② 同步 ， 指當(dāng)寫(輸入 )進(jìn)程把一定數(shù)量 (如 4 KB)的數(shù)據(jù)寫入 pipe， 便去睡眠等待 ， 直到讀 (輸出 )進(jìn)程取走數(shù)據(jù)后 ， 再把他喚醒 。 此時(shí) ， 要求發(fā)送進(jìn)程和接收進(jìn)程都以顯式方式提供對(duì)方的標(biāo)識(shí)符 。 而原語 Receive(P1， m1)則表示接收由 P1發(fā)來的消息 m1。 第二章 進(jìn) 程 管 理 我們還可以利用直接通信原語 ， 來解決生產(chǎn)者 消費(fèi)者問題 。 … send(consumer, nextp)。 until false。 當(dāng)進(jìn)程不再需要讀信箱時(shí) ， 可用信箱撤消原語將之撤消 。 Receive(mailbox, message)。 信箱的擁有者有權(quán)從信箱中讀取消息 ， 其他用戶則只能將自己構(gòu)成的消息發(fā)送到該信箱中 。 核準(zhǔn)進(jìn)程既可把消息發(fā)送到該信箱中 ， 也可從信箱中讀取發(fā)送給自己的消息 。 信箱的擁有者和共享者 ， 都有權(quán)從信箱中取走發(fā)送給自己的消息 。 允許提供服務(wù)的進(jìn)程與多個(gè)用戶進(jìn)程之間進(jìn)行交互 ， 也稱為客戶 /服務(wù)器交互 (client/server interaction)。 允許建立一個(gè)公用信箱 ， 讓多個(gè)進(jìn)程都能向信箱中投遞消息；也可從信箱中取走屬于自己的消息 。 這種方式主要用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中 。 而根據(jù)通信方式的不同 ， 則又可把鏈路分成兩種： ① 單向通信鏈路 ， 只允許發(fā)送進(jìn)程向接收進(jìn)程發(fā)送消息； ② 雙向鏈路 ， 既允許由進(jìn)程 A向進(jìn)程 B發(fā)送消息 ， 也允許進(jìn)程 B同時(shí)向進(jìn)程 A發(fā)送消息 。 系統(tǒng)在處理和存儲(chǔ)變長(zhǎng)消息時(shí) ， 須付出更多的開銷 ， 但方便了用戶 。 (3) 發(fā)送進(jìn)程和接收進(jìn)程均不阻塞。 size。 在利用消息緩沖隊(duì)列通信機(jī)制時(shí) ， 在設(shè)置消息緩沖隊(duì)列的同時(shí) ， 還應(yīng)增加用于對(duì)消息隊(duì)列進(jìn)行操作和實(shí)現(xiàn)同步的信號(hào)量 ， 并將它們置入進(jìn)程的 PCB中 。 … end