【正文】 進入終止狀態(tài)– 進程到達了自然結束點– 出現(xiàn)了無法克服的錯誤– 被 OS所終結– 被其他有終止權的進程所終結? 進入終止狀態(tài)的進程以后不能再執(zhí)行，但在 OS中依然保留一個記錄（保存狀態(tài)碼和一些計時統(tǒng)計數(shù)據(jù)，供其他進程收集）。 362）進程狀態(tài)的轉換（ 3） 靜止就緒 → 活動就緒–處于 Readys狀態(tài)的進程，若用激活原語 Active激活后，該進程將轉變?yōu)?Readya狀態(tài)。32（ 3）負荷調節(jié)的需要：當實時系統(tǒng)中的工作負荷較重，已可能影響到對實時任務的控制時，可由系統(tǒng)把一些不重要的進程掛起，以便系統(tǒng)能正常運行。?狀態(tài)轉換 4可能引發(fā)狀態(tài)轉換 1：狀態(tài)轉換 4發(fā)生后，若 CPU空閑，并且沒有其他進程競爭 CPU，則該進程將被立即調度。24三種基本狀態(tài)之間的轉換? 運行狀態(tài) ?阻塞狀態(tài)（ I/O請求）– 當進程 請求某一資源（如外設）的使用和分配 或 等待某一事件發(fā)生（如 IO操作的完成） 時，它就從運行狀態(tài)轉換為阻塞狀態(tài)。即使CPU空閑，該進程也不能運行。16進程的定義? 進程是進程實體的運行過程? 是系統(tǒng)進行資源分配和調度的一個獨立單位172. 進程的狀態(tài)與轉換p 進程執(zhí)行時的間斷性，決定了進程可能具有多種狀態(tài)。– 進程 =進程實體– 創(chuàng)建進程 =創(chuàng)建進程實體中的 PCB– 撤消進程 =撤消進程實體中的 PCB13 進程的特征與狀態(tài)2）動態(tài)性– 進程的實質是進程實體的一次執(zhí)行過程，因此，動態(tài)性是進程的最基本的特征。進程的特征和定義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? 前趨關系：167。Node：沒有前趨的結點v終止結點 FinalPjPjPj前趨圖 PrecedenceI1 C1 P1 I2 C2 P2程序順序執(zhí)行時的前趨圖S1： a:=x+yS2： b:=a5S3： c:=b+1前趨關系： Ii?Ci?Pi3程序順序執(zhí)行時的特征? 順序性– 處理機的操作嚴格按照程序所規(guī)定的順序執(zhí)行，即每一操作必須在上一個操作結束之后開始。v結點 ：語句 /程序段 /進程v有向邊 ：兩結點之間存在的偏序（ Partialmust∈ 和 S1?S2?S35圖 21 具有 9個結點的前趨圖? 前趨關系：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，都要做 N++操作；程序 B則每執(zhí)行一次時，都要執(zhí)行 printf(N)操作，然后 N=0，程序 A和 B以不同的速度運行。Process15 進程的特征與狀態(tài)4）獨立性– 進程實體是一個能獨立運行的基本單位、獨立分配資源和獨立接受調度的基本單位。p 就緒隊列可以有多個l 為交互性作業(yè)所建立的進程，則排入 前臺就緒隊列 ；為批處理作業(yè)所建立的進程排入 后臺就緒隊列l(wèi) 前臺采用時間片輪轉調度算法，以便用戶能與自己的交互型作業(yè)交互；后臺采用優(yōu)先權高者優(yōu)先調度算法或短作業(yè)優(yōu)先調度算法。22進程的三種基本狀態(tài)及其轉換進程調度就緒運行阻塞時 間片完I/O請求I/O完成23三種基本狀態(tài)之間的轉換? 就緒狀態(tài) ?運行狀態(tài)（進程調度）– 處于就緒狀態(tài)的進程，在調度程序為之分配了處理機之后，該進程便可執(zhí)行，相應地，它就由就緒狀態(tài)轉變?yōu)閳?zhí)行狀態(tài)。2就緒執(zhí)行阻塞1 3428（ 1） 引起狀態(tài)轉換的典型事件狀態(tài)轉換 引 起 狀態(tài) 轉 換的典型事件轉換 1 CPU調度轉換 2 執(zhí)行進程的時間片用完，或被其他優(yōu)先權更高的進程搶占 CPU轉換 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) ）轉換 4 進程所等待的事件發(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)轉換分析?狀態(tài)轉換 1不會立即引起其他狀態(tài)轉換。311）引入掛起狀態(tài)的原因（ 1）終端用戶的請求：– 當終端用戶在自己的程序運行期間發(fā)現(xiàn)有可疑問題時，希望暫時使自己的程序靜止下來，亦即，使正在執(zhí)行的進程暫停執(zhí)行。352）進程狀態(tài)的轉換（ 2）活動阻塞 → 靜止阻塞–活動阻塞狀態(tài) Blockeda：進程處于未被掛起的阻塞狀態(tài)時。– 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)進程的提交。46 PCB進程控制塊的作用進程控制塊中的信息進程控制塊的組織方式47 PCB的作用? 為了描述和控制進程的運行，系統(tǒng)為每個進程定義了一個數(shù)據(jù)結構 ——PCB ， PCB是進程實體的一部分，是 OS中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結構。50PCB常駐內(nèi)存? 系統(tǒng)將所有的 PCB組織成若干鏈表（或隊列），存放在 OS中專門開辟的 PCB區(qū)內(nèi)。此外，還可設置用戶標識，以指示擁有該進程的用戶。這樣，可以形成就緒隊列、若干阻塞隊列、空白隊列等。5 0PCB4PCBOperation）。進程的阻塞與喚醒64 進程的創(chuàng)建1.692. 引起創(chuàng)建進程的事件（ 3）提供服務（由系統(tǒng)內(nèi)核創(chuàng)建新進程）– 當運行中的用戶程序提出某種請求后，系統(tǒng)將專門創(chuàng)建一個進程來提供用戶所需要的服務。顯然，此時 OS必須知道新進程所需內(nèi)存的大小。進程的終止過程（進程終止原語）771. 引起進程終止的事件1）正常結束2）異常結束3）外界干預781）正常結束? 在任何計算機系統(tǒng)中，都應有一個用于表示進程已經(jīng)運行完成的指示。– 保護錯。– 運行超時。813）外界干預? 外界干預并非指在本進程運行中出現(xiàn)了異常事件，而是指進程應外界的請求而終止運行。（ 1）根據(jù)被終止進程的標識符，從 PCB集合中檢索出該進程的 PCB，從中讀出該進程的 狀態(tài) 。進程喚醒過程851. 引起進程阻塞和喚醒的事件1）請求系統(tǒng)服務2）啟動某種操作3）新數(shù)據(jù)尚未到達4）無新工作可做861）請求系統(tǒng)服務? 當正在執(zhí)行的進程請求 OS提供服務時，由于某種原因， OS并不立即滿足該進程的要求時，該進程只能轉變?yōu)樽枞麪顟B(tài)來等待。894）無新工作可做? 系統(tǒng)往往設置一些具有某特定功能的 系統(tǒng)進程 ，每當這種進程完成任務后，便把自己阻塞起來以等待新任務到來。喚醒原語執(zhí)行的過程：首先把被阻塞的進程從等待該事件的阻塞隊列中移出，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 進程同步? 主要任務：對多個相關進程在執(zhí)行次序上進行協(xié)調，以使并發(fā)執(zhí)行的諸進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補充例題? 進程之間存在著哪幾種制約關系？各是什么原因引起的？下列活動分別屬于哪種制約關系？（ 1）若干同學去圖書館借書；（ 2）兩隊舉行籃球比賽；（ 3）流水線生產(chǎn)的各道工序；（ 4）商品生產(chǎn)和社會消費。 臨界資源104v生產(chǎn)者 — 消費者問題：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。 //計數(shù) consume the item in nextc。? 在消費者進程中，則使用一個局部變量 nextc，用于存放每次要消費的產(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每個進程在進入臨界區(qū)之前，應先對欲訪問的臨界資源進行檢查，看它是否正被訪問。v進入?yún)^(qū)、退出區(qū)具體可用多種同步機制實現(xiàn)，如鎖、信號量機制等。section。對要求訪問臨界資源的進程，應保證在有限時間內(nèi)進入自己的臨界區(qū)，以免陷入 “死等 ”狀態(tài)。例如，考慮某個采取高優(yōu)先權優(yōu)先調度原則的系統(tǒng)，目前有 2個進程 A和 B共享某個臨界資源， A的優(yōu)先權較高， B的優(yōu)先權較低，且 B已處于臨界區(qū)內(nèi)，而 A欲進入自己的臨界區(qū)，則 A、 B都不可能繼續(xù)向前推進，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)行時是不可中斷的。processs2:{L:list//請求一個單位的資源semaphoreblock(s,L)A:wait(Dmutex)。B:wait(Emutex)://Emutex=0Process(s1=1si。intosiofoperation.waitingthei++)executingfirstcounteroperation。i=n。allwith當 S=1時，允許多個進程進入某特定區(qū)；當 S變?yōu)?0后，將阻止任何進程進入特定區(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而導致系統(tǒng) 死鎖 。? 代表共享資源的 數(shù)據(jù)結構 ，以及由對該共享數(shù)據(jù)結構實施操作的一組 過程 所組成的資源管理程序，共同構成了一個OS的資源管理模塊，我們稱之為管程?！璪egin管程的局部數(shù)據(jù)初始化 語 句序列 。143管程與進程的不同點（ 1）管程所定義的是公用數(shù)據(jù)結構，如消息隊列等，進程所定 義的是私有數(shù)據(jù)結構 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操作分散在每個進程中。管程中對每個條件變量，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程所調用，管程和調用它的進程不能并發(fā)執(zhí)行；而進程之間能夠并發(fā)工作，并發(fā)性是其固有特性。142管程特點p 管程是一種程序設計語言結構成分，它和信號量有同等的表達能力，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 ：一個管程定義了一個數(shù)據(jù)結構和能為并發(fā)進程所執(zhí)行（在該數(shù)據(jù)結構上）的一組操作，這組操作能同步進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)結構加以抽象的描述，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)部結構和實現(xiàn)細節(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，也就是至少有一個等待進程}等待進程隊列資源數(shù)目，資源信號量放棄處理機。資源分配完畢，自我阻塞，放棄處理機}procedure{process。此外，在wait操作中，對 s值的測試和做 s操作時都不可中斷。整型信號量120P操作（原語）， wait(s):在長期且廣泛的應用中，信號量機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，進而發(fā)展為 “信號量集 ”機制。當無進程處于臨界區(qū)時，表明臨界資源處于空閑狀態(tài)，應允許一個請求進入臨界區(qū)的進程 立即 進入自己的臨界區(qū)，以有效地利用臨界資