【正文】 進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)– 進(jìn)程到達(dá)了自然結(jié)束點(diǎn)– 出現(xiàn)了無法克服的錯(cuò)誤– 被 OS所終結(jié)– 被其他有終止權(quán)的進(jìn)程所終結(jié)? 進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)的進(jìn)程以后不能再執(zhí)行，但在 OS中依然保留一個(gè)記錄（保存狀態(tài)碼和一些計(jì)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，供其他進(jìn)程收集）。 362）進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換（ 3） 靜止就緒 → 活動(dòng)就緒–處于 Readys狀態(tài)的進(jìn)程，若用激活原語 Active激活后，該進(jìn)程將轉(zhuǎn)變?yōu)?Readya狀態(tài)。32（ 3）負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要：當(dāng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的工作負(fù)荷較重，已可能影響到對實(shí)時(shí)任務(wù)的控制時(shí)，可由系統(tǒng)把一些不重要的進(jìn)程掛起，以便系統(tǒng)能正常運(yùn)行。?狀態(tài)轉(zhuǎn)換 4可能引發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換 1：狀態(tài)轉(zhuǎn)換 4發(fā)生后，若 CPU空閑，并且沒有其他進(jìn)程競爭 CPU，則該進(jìn)程將被立即調(diào)度。24三種基本狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換? 運(yùn)行狀態(tài) ?阻塞狀態(tài)（ I/O請求）– 當(dāng)進(jìn)程 請求某一資源（如外設(shè)）的使用和分配 或 等待某一事件發(fā)生（如 IO操作的完成） 時(shí)，它就從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為阻塞狀態(tài)。即使CPU空閑，該進(jìn)程也不能運(yùn)行。16進(jìn)程的定義? 進(jìn)程是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過程? 是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位172. 進(jìn)程的狀態(tài)與轉(zhuǎn)換p 進(jìn)程執(zhí)行時(shí)的間斷性，決定了進(jìn)程可能具有多種狀態(tài)。– 進(jìn)程 =進(jìn)程實(shí)體– 創(chuàng)建進(jìn)程 =創(chuàng)建進(jìn)程實(shí)體中的 PCB– 撤消進(jìn)程 =撤消進(jìn)程實(shí)體中的 PCB13 進(jìn)程的特征與狀態(tài)2）動(dòng)態(tài)性– 進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是進(jìn)程實(shí)體的一次執(zhí)行過程，因此，動(dòng)態(tài)性是進(jìn)程的最基本的特征。進(jìn)程的特征和定義2.c=a+bS4:, ?={(P1,P2),(P1,P3),(P1,P4),(P2,P5),(P3,P5), (P4,P6),(P4,P7),(P5,P8) (P6,P8),(P7,P9),(P8,P9) }P1P2P3P4P5P6P7不存在循環(huán)！P9P86圖 21 具有循環(huán)的圖? 前趨關(guān)系：167。Node：沒有前趨的結(jié)點(diǎn)v終止結(jié)點(diǎn) FinalPjPjPj前趨圖 PrecedenceI1 C1 P1 I2 C2 P2程序順序執(zhí)行時(shí)的前趨圖S1： a:=x+yS2： b:=a5S3： c:=b+1前趨關(guān)系： Ii?Ci?Pi3程序順序執(zhí)行時(shí)的特征? 順序性– 處理機(jī)的操作嚴(yán)格按照程序所規(guī)定的順序執(zhí)行，即每一操作必須在上一個(gè)操作結(jié)束之后開始。v結(jié)點(diǎn) ：語句 /程序段 /進(jìn)程v有向邊 ：兩結(jié)點(diǎn)之間存在的偏序（ Partialmust∈ 和 S1?S2?S35圖 21 具有 9個(gè)結(jié)點(diǎn)的前趨圖? 前趨關(guān)系：167。Ii+1, 8前趨圖和程序執(zhí)行例：程序段如下：S1:程序 A每執(zhí)行一次時(shí)，都要做 N++操作；程序 B則每執(zhí)行一次時(shí)，都要執(zhí)行 printf(N)操作，然后 N=0，程序 A和 B以不同的速度運(yùn)行。Process15 進(jìn)程的特征與狀態(tài)4）獨(dú)立性– 進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位、獨(dú)立分配資源和獨(dú)立接受調(diào)度的基本單位。p 就緒隊(duì)列可以有多個(gè)l 為交互性作業(yè)所建立的進(jìn)程，則排入 前臺就緒隊(duì)列 ；為批處理作業(yè)所建立的進(jìn)程排入 后臺就緒隊(duì)列l(wèi) 前臺采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，以便用戶能與自己的交互型作業(yè)交互；后臺采用優(yōu)先權(quán)高者優(yōu)先調(diào)度算法或短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法。22進(jìn)程的三種基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換進(jìn)程調(diào)度就緒運(yùn)行阻塞時(shí) 間片完I/O請求I/O完成23三種基本狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換? 就緒狀態(tài) ?運(yùn)行狀態(tài)（進(jìn)程調(diào)度）– 處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，在調(diào)度程序?yàn)橹峙淞颂幚頇C(jī)之后，該進(jìn)程便可執(zhí)行，相應(yīng)地，它就由就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行狀態(tài)。2就緒執(zhí)行阻塞1 3428（ 1） 引起狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型事件狀態(tài)轉(zhuǎn)換 引 起 狀態(tài) 轉(zhuǎn) 換的典型事件轉(zhuǎn)換 1 CPU調(diào)度轉(zhuǎn)換 2 執(zhí)行進(jìn)程的時(shí)間片用完，或被其他優(yōu)先權(quán)更高的進(jìn)程搶占 CPU轉(zhuǎn)換 3 等待某種事件（如 I/O的完成，或被他人占用的臨界資源變?yōu)榭捎脿?態(tài) ）轉(zhuǎn)換 4 進(jìn)程所等待的事件發(fā)生（如 I/O完成，或所等待的臨界資源變?yōu)榭捎脿顟B(tài)）29（ 2）狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析?狀態(tài)轉(zhuǎn)換 1不會立即引起其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換。311）引入掛起狀態(tài)的原因（ 1）終端用戶的請求：– 當(dāng)終端用戶在自己的程序運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)有可疑問題時(shí)，希望暫時(shí)使自己的程序靜止下來，亦即，使正在執(zhí)行的進(jìn)程暫停執(zhí)行。352）進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換（ 2）活動(dòng)阻塞 → 靜止阻塞–活動(dòng)阻塞狀態(tài) Blockeda：進(jìn)程處于未被掛起的阻塞狀態(tài)時(shí)。– 增加了管理的靈活性， OS可以根據(jù)系統(tǒng)性能或主存容量的限制，推遲創(chuàng)建狀態(tài)進(jìn)程的提交。46 PCB進(jìn)程控制塊的作用進(jìn)程控制塊中的信息進(jìn)程控制塊的組織方式47 PCB的作用? 為了描述和控制進(jìn)程的運(yùn)行，系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程定義了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ——PCB ， PCB是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是 OS中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。50PCB常駐內(nèi)存? 系統(tǒng)將所有的 PCB組織成若干鏈表（或隊(duì)列），存放在 OS中專門開辟的 PCB區(qū)內(nèi)。此外，還可設(shè)置用戶標(biāo)識，以指示擁有該進(jìn)程的用戶。這樣，可以形成就緒隊(duì)列、若干阻塞隊(duì)列、空白隊(duì)列等。5 0PCB4PCBOperation）。進(jìn)程的阻塞與喚醒64 進(jìn)程的創(chuàng)建1.692. 引起創(chuàng)建進(jìn)程的事件（ 3）提供服務(wù)（由系統(tǒng)內(nèi)核創(chuàng)建新進(jìn)程）– 當(dāng)運(yùn)行中的用戶程序提出某種請求后，系統(tǒng)將專門創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程來提供用戶所需要的服務(wù)。顯然，此時(shí) OS必須知道新進(jìn)程所需內(nèi)存的大小。進(jìn)程的終止過程（進(jìn)程終止原語）771. 引起進(jìn)程終止的事件1）正常結(jié)束2）異常結(jié)束3）外界干預(yù)781）正常結(jié)束? 在任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，都應(yīng)有一個(gè)用于表示進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行完成的指示。– 保護(hù)錯(cuò)。– 運(yùn)行超時(shí)。813）外界干預(yù)? 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)外界的請求而終止運(yùn)行。（ 1）根據(jù)被終止進(jìn)程的標(biāo)識符，從 PCB集合中檢索出該進(jìn)程的 PCB，從中讀出該進(jìn)程的 狀態(tài) 。進(jìn)程喚醒過程851. 引起進(jìn)程阻塞和喚醒的事件1）請求系統(tǒng)服務(wù)2）啟動(dòng)某種操作3）新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)4）無新工作可做861）請求系統(tǒng)服務(wù)? 當(dāng)正在執(zhí)行的進(jìn)程請求 OS提供服務(wù)時(shí)，由于某種原因， OS并不立即滿足該進(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。894）無新工作可做? 系統(tǒng)往往設(shè)置一些具有某特定功能的 系統(tǒng)進(jìn)程 ，每當(dāng)這種進(jìn)程完成任務(wù)后，便把自己阻塞起來以等待新任務(wù)到來。喚醒原語執(zhí)行的過程：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。 942.而程序是一組有序的指令集合，是一種靜態(tài)的概念。97 進(jìn)程同步? 主要任務(wù)：對多個(gè)相關(guān)進(jìn)程在執(zhí)行次序上進(jìn)行協(xié)調(diào)，以使并發(fā)執(zhí)行的諸進(jìn)程之間能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行具有可再現(xiàn)性。102補(bǔ)充例題? 進(jìn)程之間存在著哪幾種制約關(guān)系？各是什么原因引起的？下列活動(dòng)分別屬于哪種制約關(guān)系？（ 1）若干同學(xué)去圖書館借書；（ 2）兩隊(duì)舉行籃球比賽；（ 3）流水線生產(chǎn)的各道工序；（ 4）商品生產(chǎn)和社會消費(fèi)。 臨界資源104v生產(chǎn)者 — 消費(fèi)者問題：216。v循環(huán)緩沖：167。 緩沖池空： item=…。//產(chǎn)品放到局部變量 nextp中 … while (counter==n)（滿） do noop。 //計(jì)數(shù) consume the item in nextc。? 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。o 先左后右（正常），先右后左（正常）o 交叉執(zhí)行（不正常）不可再現(xiàn)性110register1=counter。(register2=4)counter=register1。 in=(in+1) % n。v每個(gè)進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前，應(yīng)先對欲訪問的臨界資源進(jìn)行檢查，看它是否正被訪問。v進(jìn)入?yún)^(qū)、退出區(qū)具體可用多種同步機(jī)制實(shí)現(xiàn)，如鎖、信號量機(jī)制等。section。對要求訪問臨界資源的進(jìn)程，應(yīng)保證在有限時(shí)間內(nèi)進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以免陷入 “死等 ”狀態(tài)。例如，考慮某個(gè)采取高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度原則的系統(tǒng)，目前有 2個(gè)進(jìn)程 A和 B共享某個(gè)臨界資源， A的優(yōu)先權(quán)較高， B的優(yōu)先權(quán)較低，且 B已處于臨界區(qū)內(nèi)，而 A欲進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則 A、 B都不可能繼續(xù)向前推進(jìn)，陷入 “死等 ”狀態(tài)。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。(s=0)s。和 signal(s)是原子操作，因此它們在執(zhí)行時(shí)是不可中斷的。processs2:{L:list//請求一個(gè)單位的資源semaphoreblock(s,L)A:wait(Dmutex)。B:wait(Emutex)://Emutex=0Process(s1=1si。intosiofoperation.waitingthei++)executingfirstcounteroperation。i=n。allwith當(dāng) S=1時(shí)，允許多個(gè)進(jìn)程進(jìn)入某特定區(qū)；當(dāng) S變?yōu)?0后，將阻止任何進(jìn)程進(jìn)入特定區(qū)。process2:{while(true){signal(mutex)。分析132利用信號量來描述的前趨關(guān)系 S1S2 S3S4 S5S6Varsignal(a)。}。wait(c)。signal(g)。a,b,c,d,e,f,g,j,k,l:semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0,0。{S3。{signal(k)。{– 不僅給系統(tǒng)的管理帶來麻煩，而且還會因同步操作的使用不當(dāng)而導(dǎo)致系統(tǒng) 死鎖 。? 代表共享資源的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ，以及由對該共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)施操作的一組 過程 所組成的資源管理程序，共同構(gòu)成了一個(gè)OS的資源管理模塊，我們稱之為管程。……begin管程的局部數(shù)據(jù)初始化 語 句序列 。143管程與進(jìn)程的不同點(diǎn)（ 1）管程所定義的是公用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如消息隊(duì)列等，進(jìn)程所定 義的是私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PCB；（ 2）管程把共享變量上的同步操作集中起來統(tǒng)一管理，而 PV同步中的 PV操作分散在每個(gè)進(jìn)程中。管程中對每個(gè)條件變量，都需予以說明，其形式為： var P等待，直至 Q離開管程，或 Q等待另一條件。149Semaphore//前 2句顛倒則死鎖signal(mutex)。wait(full)。}buffer(in)=nextp?！?cobeginitem Q等待，直至 P離開管程，或 P等待另一條件。該變量應(yīng)置于 wait和signal之前，即可表示為 。（ 4）管程被欲使用共享資源的所有進(jìn)程所調(diào)用，管程和調(diào)用它的進(jìn)程不能并發(fā)執(zhí)行；而進(jìn)程之間能夠并發(fā)工作，并發(fā)性是其固有特性。142管程特點(diǎn)p 管程是一種程序設(shè)計(jì)語言結(jié)構(gòu)成分，它和信號量有同等的表達(dá)能力，從語言的角度看，管程主要有以下特性：? 模塊化。管程的定義137? 管程 ：一個(gè)管程定義了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進(jìn)程所執(zhí)行（在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上）的一組操作，這組操作能同步進(jìn)程和改變管程中的數(shù)據(jù)。135? 系統(tǒng)中的各種硬件資源和軟件資源，均可用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加以抽象的描述，即用少量信息和對該資源所執(zhí)行的操作來表征該資源，而忽略了它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。wait(k)。{S5。}。S2。{}。signal(f)。wait(b)。}。{wait(mutex)。sectionsignal(mutex)。mutex=1。intoprocessthewithinamp。queue.}。thei=n。processwithwaitingfor(i=1,i=n,i++)amp。A阻塞ProcessProcess說明原來至多 1，也就是至少有一個(gè)等待進(jìn)程}等待進(jìn)程隊(duì)列資源數(shù)目，資源信號量放棄處理機(jī)。資源分配完畢，自我阻塞，放棄處理機(jī)}procedure{process。此外，在wait操作中，對 s值的測試和做 s操作時(shí)都不可中斷。整型信號量120P操作（原語）， wait(s):在長期且廣泛的應(yīng)用中，信號量機(jī)制又得到了很大的發(fā)展，它從整型信號量經(jīng)記錄型信號量，進(jìn)而發(fā)展為 “信號量集 ”機(jī)制。當(dāng)無進(jìn)程處于臨界區(qū)時(shí)，表明臨界資源處于空閑狀態(tài)，應(yīng)允許一個(gè)請求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程 立即 進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以有效地利用臨界資