操作系統(tǒng)原理講義第四章(1)(編輯修改稿)
2025-06-18 23:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程 ， 是動(dòng)態(tài)的概念 。 程序可以作為軟件資料長(zhǎng)期保存 。 進(jìn)程是有生命周期的 。 進(jìn)程是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單位 ， 能與其它進(jìn)程并行 （ 并發(fā) ） 活動(dòng) 。 而程序則不是 。 進(jìn)程是競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有限資源的基本單位， 也是進(jìn)行處理機(jī)調(diào)度的基本單位 。 一個(gè)程序可以作為多個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行程序 ， 一個(gè)進(jìn)程也可以運(yùn)行多個(gè)程序 。 26 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的定義 進(jìn)程與程序的區(qū)別與聯(lián)系： 例子：光盤 （ CD、 VCD） 光盤 （ 程序 ） 放光盤的活動(dòng) （ 進(jìn)程 ） 27 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的類型 在系統(tǒng)中同時(shí)有多個(gè)進(jìn)程存在 ， 但歸納起來(lái)有兩大類： 系統(tǒng)進(jìn)程 系統(tǒng)進(jìn)程起著資源管理和控制的作用 。 或者：執(zhí)行操作系統(tǒng)核心代碼的進(jìn)程 。 用戶進(jìn)程 執(zhí)行用戶程序的進(jìn)程 。 28 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的類型 系統(tǒng)進(jìn)程與用戶進(jìn)程的區(qū)別： 系統(tǒng)進(jìn)程被分配一個(gè)初始的資源集合 ， 這些資源可以為它獨(dú)占 ， 也能以最高優(yōu)先權(quán)的資格使用 。 用戶進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)服務(wù)請(qǐng)求的手段競(jìng)爭(zhēng)使用系統(tǒng)資源； 用戶進(jìn)程不能直接做 I/O操作 ， 而系統(tǒng)進(jìn)程可以做顯示的 、 直接的 I/O操作 。 系統(tǒng)進(jìn)程在管態(tài)下活動(dòng) ， 而用戶進(jìn)程則在用戶態(tài) （ 目態(tài) ） 下活動(dòng) 。 另一種分類：計(jì)算進(jìn)程 ， I/O進(jìn)程等 注意：在 UNIX系統(tǒng)中沒有這樣對(duì)進(jìn)程進(jìn)行分類 。 29 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的狀態(tài) 一、進(jìn)程的基本狀態(tài) 進(jìn)程在系統(tǒng)中的活動(dòng)規(guī)律是： 執(zhí)行 暫停 執(zhí)行 進(jìn)程的三種基本狀態(tài)： 運(yùn)行狀態(tài) 就緒狀態(tài) 等待狀態(tài)（又稱阻塞、掛起、睡眠） 30 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的狀態(tài) 一、進(jìn)程的基本狀態(tài) 就緒狀態(tài) （ Ready) 存在于處理機(jī)調(diào)度隊(duì)列中的那些進(jìn)程 ， 它們已經(jīng)準(zhǔn)備就緒 ， 一旦得到 CPU， 就立即可以運(yùn)行 ， 這些進(jìn)程所取的狀態(tài)為就緒狀態(tài) 。 （ 有多個(gè)進(jìn)程處于此狀態(tài) ） 運(yùn)行狀態(tài) (Running） 當(dāng)進(jìn)程由調(diào)度 /分派程序分派后 ， 得到 CPU控制權(quán) ， 它的程序正在運(yùn)行 ， 該進(jìn)程所處的狀態(tài)為運(yùn)行狀態(tài) 。 （ 在系統(tǒng)中 ， 總只有一個(gè)進(jìn)程處于此狀態(tài) ） 等待狀態(tài) （ Wait) 若一個(gè)進(jìn)程正在等待某個(gè)事件的發(fā)生 （ 如等待 I/O的完成 ） ，而暫停執(zhí)行 ， 這時(shí) ， 即使給它 CPU時(shí)間 ， 它也無(wú)法執(zhí)行 ， 則稱該進(jìn)程處于等待狀態(tài) 。 31 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的狀態(tài) 二、進(jìn)程狀態(tài)變遷圖 進(jìn)程的狀態(tài)不是固定不變的，而是在不斷變換。 32 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的狀態(tài) 二、進(jìn)程狀態(tài)變遷圖 運(yùn)行 等待 等待某事件的發(fā)生 （ 如等待 I/O完成 ） 等待 就緒 事件已經(jīng)發(fā)生 （ 如 I/O完成 ） 運(yùn)行 就緒 時(shí)間片到 （ 例如 ， 兩節(jié)課時(shí)間到， 下課 ） 新建進(jìn)程 就緒 新創(chuàng)建的進(jìn)程進(jìn)入就緒狀態(tài) 就緒 運(yùn)行 當(dāng)處理機(jī)空閉時(shí) ， 由調(diào)度 （ 分派 ）程序從就緒進(jìn)程隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程占用 CPU。 33 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的狀態(tài) 三 、 作業(yè) 、 作業(yè)狀態(tài)及轉(zhuǎn)移 在批處理系統(tǒng)中一個(gè)用戶程序的執(zhí)行的全過(guò)程稱為一個(gè)作業(yè) ， 當(dāng)作業(yè)提交給計(jì)算中心 （ 或機(jī)房 ） 后 ， 由機(jī)房工作人員錄入到存儲(chǔ)設(shè)備上 （ 如磁帶 、 磁盤等 ）， 然后 ， 由作業(yè)調(diào)度程序按某種調(diào)度策略將作業(yè)調(diào)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行 ， 執(zhí)行完成后 ， 由作業(yè)調(diào)度程序做作業(yè)的善后處理工作 ， 至此一個(gè)作業(yè)完成 。 34 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的狀態(tài) 三、作業(yè)、作業(yè)狀態(tài)及轉(zhuǎn)移 我們把上述對(duì)作業(yè)的操作歸納成四種狀態(tài)： 提交狀態(tài) 用戶將自己的程序和數(shù)據(jù)放在輸入設(shè)備上 ， 等待； 后備狀態(tài) 系統(tǒng)響應(yīng)用戶的要求 ， 將作業(yè)帶領(lǐng)到直接存取的后援存儲(chǔ)器中 ， 等待調(diào)度 ； 執(zhí)行狀態(tài) 從作業(yè)計(jì)算開始 ， 到計(jì)算完成為止 ， 該作業(yè)處于執(zhí)行狀態(tài) 。 完成狀態(tài) 從作業(yè)計(jì)算完成開始 ， 到善后處理完畢退出系統(tǒng)為止 ， 稱為作業(yè)完成狀態(tài) 。 35 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程的狀態(tài) 三、作業(yè)、作業(yè)狀態(tài)及轉(zhuǎn)移 36 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程描述 在系統(tǒng)中一個(gè)進(jìn)程存在： 進(jìn)程控制塊 （ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ） 進(jìn)程的執(zhí)行程序 （ 一個(gè)可執(zhí)行文件 ） 進(jìn)程總是位于某個(gè)隊(duì)列 (就緒 、 等待某事件隊(duì)列 ) 處于某種狀態(tài) （ 運(yùn)行 、 就緒 、 等待 ） 占用某些系統(tǒng)資源（內(nèi)存，打開某些文件、處理機(jī)、外設(shè)） 37 進(jìn)程概念 (process) 進(jìn)程描述 進(jìn)程控制塊 PCB (Process Control Block) 存放進(jìn)程的管理和控制信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為進(jìn)程控制塊 。 它是進(jìn)程管理和控制的最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ， 在創(chuàng)建時(shí) ， 建立PCB， 并伴隨進(jìn)程運(yùn)行的全過(guò)程 ， 直到進(jìn)程撤消而撤消 。PCB就
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