【正文】 作系統(tǒng)傾向建立更多就緒進(jìn)程維護(hù)大量未被阻塞進(jìn)程。但有兩種情況需要這種轉(zhuǎn)換；一是得到主存更大空間唯一方法是掛起一個(gè)就緒進(jìn)程；二是如果能夠確定處于高優(yōu)先級(jí)阻塞狀態(tài)進(jìn)程可以很快進(jìn)入就緒狀態(tài) ? 靜止阻塞 →靜止就緒； 同基本狀態(tài)轉(zhuǎn)換一樣，如果等待的事件發(fā)生了，則將處于靜止阻塞的進(jìn)程修改為靜止就緒狀態(tài)。如果進(jìn)程處于阻塞，又不在主存 ,調(diào)入它進(jìn)入主存似乎意義不大。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 45 2022年 4月 17日星期日 進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 ?進(jìn)程的掛起狀態(tài) 圖 具有掛起狀態(tài)的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 事件發(fā)生 如 I/O完成 運(yùn)行 就緒 等待事件 發(fā)生如 等待 I/O 時(shí)間 片到 調(diào)度 阻塞 完成 終止 靜止 阻塞 靜止 就緒 活動(dòng)空間 掛起 激活 掛起 事件發(fā)生 如 I/O完成 新建 接納 接納 掛起 激活 ? 活動(dòng)阻塞 → 靜止阻塞；若當(dāng)前系統(tǒng)中沒(méi)有就緒態(tài)進(jìn)程，就將處于阻塞態(tài)進(jìn)程至少掛起一個(gè)，而進(jìn)入靜止阻塞狀態(tài)，為沒(méi)有被阻塞的進(jìn)程讓出主存空間。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 43 2022年 4月 17日星期日 ?進(jìn)程狀態(tài) 進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 事件發(fā)生 如 I/O完成 等待事件發(fā)生 如等待 I/O 時(shí)間片到 調(diào)度 接納 終止 就緒 運(yùn)行 阻塞 新建 完成 假定， 6條邊上分別給予編號(hào) 1， 2， 3， 4， 5， 6；下面的情況是否可能發(fā)生： 6→3 ， 3→5 ， 4→2 ， 2→3 其中： X→ Y 表示， X 事件的發(fā)生將導(dǎo)致 Y 事件發(fā)生 1 2 3 4 5 6 174。當(dāng)操作系統(tǒng)準(zhǔn)備接納新任務(wù)時(shí)，將調(diào)入選中的若干作業(yè)新的批處理作業(yè) 說(shuō)明事件表 導(dǎo)致進(jìn)程創(chuàng)建的原因174。新建進(jìn)程常見(jiàn)事件見(jiàn)表 ?完成狀態(tài) ——正常，或非正常結(jié)束狀態(tài)，但還未從系統(tǒng)中消失（不再被調(diào)度執(zhí)行），表 給出了進(jìn)程完成，或終止的一些原因 由于某些原因，系統(tǒng)操作員，或操作系統(tǒng)終止進(jìn)程（如系統(tǒng)可能存在死鎖）系統(tǒng)操作員 /操作系統(tǒng)干涉進(jìn)程使用未初始化，或類(lèi)型錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)誤用進(jìn)程在用戶(hù)態(tài)執(zhí)行特權(quán)指令，或執(zhí)行了一條不存在的指令（如進(jìn)入數(shù)據(jù)區(qū)，執(zhí)行數(shù)據(jù)）特權(quán)指令 /無(wú)效指令在輸入輸出期間發(fā)生錯(cuò)誤，如查不到所需求的文件， I/O 設(shè)備經(jīng)過(guò)多次啟動(dòng)失?。ㄒ话?35次），從打印設(shè)備讀取數(shù)據(jù)等I/ O失敗執(zhí)行了除 “0”，或機(jī)器硬件無(wú)法表示的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)溢出進(jìn)程試圖使用不允許使用的資源或文件，或以一種不正當(dāng)方式使用，如向只讀文件進(jìn)行寫(xiě)的操作保護(hù)權(quán)限錯(cuò)進(jìn)程試圖訪問(wèn)不允許訪問(wèn)的內(nèi)存單元地址越界進(jìn)程等待某一事件發(fā)生的時(shí)間超過(guò)了規(guī)定的最大值時(shí)間超出父進(jìn)程具有終止后代進(jìn)程的權(quán)利父進(jìn)程請(qǐng)求當(dāng)一個(gè)父進(jìn)程終止，操作系統(tǒng)自動(dòng)終止所有子孫進(jìn)程父進(jìn)程終止系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足進(jìn)程所需要的內(nèi)存空間無(wú)可用內(nèi)存進(jìn)程執(zhí)行完任務(wù)，自行執(zhí)行一個(gè)操作系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用，表示已經(jīng)結(jié)束運(yùn)行正常完成說(shuō)明事件表 導(dǎo)致進(jìn)程終止的原因解釋其中的幾個(gè)原因及意義?174。因此，進(jìn)程在生存期內(nèi)至少具有 三種基本狀態(tài) ： 事件發(fā)生 如 I/O完成 圖 進(jìn)程三狀態(tài)及轉(zhuǎn)換圖 運(yùn)行 就緒 調(diào)度 阻塞 系統(tǒng)態(tài) 用戶(hù)態(tài) 優(yōu)先級(jí)低 ,被搶占等 * UN IX Ⅴ 處理機(jī)狀態(tài)就緒態(tài)就緒態(tài)用戶(hù)執(zhí)行態(tài)用戶(hù)執(zhí)行態(tài)核心執(zhí)行態(tài)核心執(zhí)行態(tài)主存就緒態(tài)主存就緒態(tài)主存睡眠態(tài)主存睡眠態(tài)創(chuàng)建態(tài)創(chuàng)建態(tài)外存就緒態(tài)外存就緒態(tài)外存睡眠態(tài)外存睡眠態(tài)消亡用戶(hù)調(diào)度 被剝奪核心調(diào)度中斷與返回撤消直接返回trap用戶(hù)調(diào)度 s le e pW a k e u pW a k e u p換進(jìn)換出主存充分換進(jìn) 換出主存不充分fo r k創(chuàng)建一個(gè)用戶(hù)進(jìn)程被剝奪UNIX 狀態(tài) ? 174。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 39 2022年 4月 17日星期日 進(jìn)程控制塊 ?進(jìn)程控制塊組織 組織方式主要有以下兩種： ?鏈接方式 —— 將具有相同狀態(tài)進(jìn)程 PCB 鏈接在一起，形成 ?空閑隊(duì)列（首先在系統(tǒng)初始化時(shí)形成） ?就緒隊(duì)列 ?阻塞隊(duì)列 ?索引方式 ——索引方式就是根據(jù)進(jìn)程的不同狀態(tài)建立幾個(gè)索引表 ?就緒索引表 ?阻塞索引表 ?空閑表 執(zhí)行指針執(zhí)行指針就緒隊(duì)列 1 指針就緒隊(duì)列 指針圖 鏈接隊(duì)列的 PCB示意圖就緒隊(duì)列 2 指針就緒隊(duì)列 指針阻塞隊(duì)列 1 指針阻塞隊(duì)列 指針阻塞隊(duì)列 2 指針阻塞隊(duì)列 指針空閑隊(duì)列指針空閑隊(duì)列指針 0P C B n┅nP C B i┅0P C B 125P C B 110P C B 10iP C B 90P C B 83P C B 710P C B 612P C B 50P C B 40P C B 39P C B 26P C B 1PC B n┅PC B 12PC B 11PC B 10PC B 9PC B 8PC B 7PC B 6PC B 5PC B 4PC B 3PC B 2PC B 110841n117612359執(zhí)行指針執(zhí)行指針阻塞表指針阻塞表指針就緒表指針就緒表指針空閑表指針空閑表指針圖 索引方式的 PCB示意圖174。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 37 2022年 4月 17日星期日 進(jìn)程控制塊 4個(gè)主要部分 標(biāo)識(shí)符信息 進(jìn)程標(biāo)識(shí)符 進(jìn)程名 進(jìn)程號(hào) 用戶(hù)標(biāo)識(shí) 用戶(hù)名 用戶(hù)號(hào) 家族聯(lián)系 父進(jìn)程 子進(jìn)程 處理機(jī)狀態(tài)（現(xiàn)場(chǎng)） 通用寄存器 指令計(jì)數(shù)器 程序狀態(tài)字 用戶(hù)棧指針 進(jìn)程調(diào)度信息 進(jìn)程狀態(tài) 進(jìn)程優(yōu)先數(shù)（級(jí) /權(quán)） 等待原因 調(diào)度算法參數(shù)等 進(jìn)程控制信息 程序和數(shù)據(jù)地址 進(jìn)程同步和通信機(jī)制 資源清單 鏈接指針 訪問(wèn)權(quán)限 打開(kāi)的文件 圖 進(jìn)程控制塊信息 ? 子進(jìn)程父進(jìn)程家族聯(lián)系用戶(hù)號(hào)用戶(hù)名用戶(hù)標(biāo)識(shí)進(jìn)程號(hào)進(jìn)程名進(jìn)程標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符信息家族聯(lián)系用戶(hù)標(biāo)識(shí)進(jìn)程標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符信息用戶(hù)棧指針程序狀態(tài)字指令計(jì)數(shù)器通用寄存器處理機(jī)狀態(tài)信息（現(xiàn)場(chǎng)）調(diào)度算法參數(shù)等等待原因進(jìn)程優(yōu)先數(shù)（級(jí)/ 權(quán)）進(jìn)程狀態(tài)進(jìn)程調(diào)度信息程序和數(shù)據(jù)地址訪問(wèn)權(quán)限打開(kāi)的文件鏈接指針資源清單進(jìn)程同步和通信機(jī)制進(jìn)程控制信息進(jìn)程同步和通信機(jī)制174。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 35 2022年 4月 17日星期日 進(jìn)程控制塊和狀態(tài)轉(zhuǎn)換 進(jìn)程控制塊 進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 174。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 33 2022年 4月 17日星期日 進(jìn)程的描述 ?進(jìn)程的定義 由此，進(jìn)程的特征可以簡(jiǎn)單概括為（ 5點(diǎn)）： ? 動(dòng)態(tài)性 ——?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建與消亡 ? 并發(fā)性 ——任何時(shí)間滿(mǎn)足條件即可運(yùn)行 ? 獨(dú)立性 ——系統(tǒng)管理的一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體 ? 異步性 —— “ 走走停?！币圆豢深A(yù)知速度推進(jìn) ? 結(jié)構(gòu)性 ——系統(tǒng)建立相應(yīng)管理與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 174。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 32 2022年 4月 17日星期日 進(jìn)程的描述 ?進(jìn)程的定義 進(jìn)程和程序有聯(lián)系但又有區(qū)別（ 5點(diǎn)）： ?進(jìn)程是 動(dòng)態(tài)概念 ，程序是 靜態(tài)概念 。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 30 2022年 4月 17日星期日 前驅(qū)圖和程序執(zhí)行 ? 程序并發(fā)執(zhí)行的條件 *討論 3 點(diǎn)： ? 同時(shí)滿(mǎn)足上述 Bernstein 的三個(gè)條件，則并發(fā)執(zhí)行沒(méi)問(wèn)題?。ūＷC結(jié)果的封閉性和可再現(xiàn)性） ? 條件對(duì)模塊化設(shè)計(jì)過(guò)于苛刻，系統(tǒng)要判定是否滿(mǎn)足 Bernstein 條件是相當(dāng)困難的 ? 尋找一種能夠 動(dòng)態(tài)控制和管理的基本單位 —— 進(jìn)程（或任務(wù)） 所有模塊都需要從頭到尾統(tǒng)計(jì)所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化與其它模塊的交集 ？無(wú)法想象！ 174。 ?W(Si)={b1， b2， …， bn}是語(yǔ)句 Si在執(zhí)行期間對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)的變量； bj(j=1， … ， n) 174?？梢詫⒉l(fā)執(zhí)行過(guò)程描述為： S0 Cobegin P1； P2； ... Pn ； Coend Sn S0， Sn分別表示并發(fā)程序段 P1， P2， … ， Pn開(kāi)始執(zhí)行前和并發(fā)執(zhí)行結(jié)束后的語(yǔ)句 174。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 26 2022年 4月 17日星期日 前驅(qū)圖和程序執(zhí)行 ? 程序的并發(fā)執(zhí)行 *討論： 前面例子說(shuō)明了如下 2個(gè)問(wèn)題： ?并發(fā)不再具有封閉性和可再現(xiàn)性，且可能造成出現(xiàn)錯(cuò)誤（ 執(zhí)行結(jié)果受執(zhí)行速度的影響 ） ?為使并發(fā)執(zhí)行時(shí)不出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果，必須 采取某些措施來(lái)制約、控制各并發(fā)程序執(zhí)行速度 這樣就有了下面的問(wèn)題 : 174。 ： write (“ 座位： ” row“ 排 ” ， col “ 號(hào) ” )。 ： write (“ 座位： ” row“ 排 ” ， col “ 號(hào) ” )。 9： end 10： else 11： write （ “ 座位已售完 ！ ” ） 。 7： if col = 1。 賦值 1表示已售 5： write (“ 座位： ” row“ 排 ” ， col “ 號(hào) ” )。 ticket[n][m] : integer。又假定（ 4個(gè)方面） : ?在一個(gè)城市有兩個(gè)終端售票機(jī) B1， B2 ?任意航班座位按順序預(yù)定，座位形式如圖 所示；其中黑色部分表示已售，空白部分為未售 ?設(shè)定有 n排，每排 m個(gè)座位（ n， m≥1） ?兩個(gè)終端售票機(jī) B B2有下面虛線框的公共數(shù)據(jù)（庫(kù)）與相同的預(yù)定程序 174。 (B, A交替運(yùn)行 ) 打印的值為 n＋ 1， N的結(jié)果為 0 打印的值為 n， N 的結(jié)果為 1 打印的值為 n， N的結(jié)果為 0 該情形說(shuō)明程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于失去了封閉性，其計(jì)算結(jié)果已與并發(fā)程序的 執(zhí)行速度 有關(guān)，使程序也 失去可再現(xiàn)性 下一步 下一步174。 N=N+1。 N=N+1。(完全順序 A→B) ② print(N)。 print(N)。 ┅ 程序 B： ┅ print(N )； N = 0。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 22 2022年 4月 17日星期日 前驅(qū)圖和程序執(zhí)行 ? 程序的并發(fā)執(zhí)行 產(chǎn)生 與順序執(zhí)行有所不同的新特征 （ 3個(gè)方面）： ?間斷性 ——由于共享資源或合作，在 并發(fā)程序之間存在相互制約的關(guān)系 ?失去封閉性 ——中間被打斷受影響 ?不可再現(xiàn)性 ——共享資源受影響 考察兩個(gè)例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題： 174。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 21 2022年 4月 17日星期日 前驅(qū)圖和程序執(zhí)行 ? 程序的并發(fā)執(zhí)行 在時(shí)間上來(lái)表示， 并發(fā)執(zhí)行是一個(gè)程序的開(kāi)始是在另一個(gè)程序結(jié)束之前 。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 20 2022年 4月 17日星期日 前驅(qū)圖和程序執(zhí)行 ? 程序的并發(fā)執(zhí)行 并發(fā)性是增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力和提高資源利用率所采取的一種技術(shù) 。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 19 2022年 4月 17日星期日 前驅(qū)圖和程序執(zhí)行 應(yīng)當(dāng)說(shuō)明（ 2點(diǎn)） ： ? 拋開(kāi)典型的 I、 C、 P關(guān)系，一個(gè)程序內(nèi)部語(yǔ)句之間在并發(fā)環(huán)境下依然有并發(fā)執(zhí)行的情況，如4條語(yǔ)句的程序段： ? 程序內(nèi)部各程序段間是否具備并發(fā)執(zhí)行是由它們之間依賴(lài)關(guān)系所決定 。 Pi→P i+1。 NOTE BOOK Operating System 第 3 章 17 2022年 4月 17日星期日 前驅(qū)圖和程序