【正文】 調(diào)度和切換時機問題 (1) ? 請求調(diào)度的事件發(fā)生后 ， 就會運行低級調(diào)度程序 ， 低級調(diào)度程序選中新的就緒進程后 ， 就會進行上下文切換 。 ?根據(jù)被選中進程設置操作系統(tǒng)用到的地址轉(zhuǎn)換和存儲保護信息 。 ?選擇下一個占有處理器運行的進程 。 ?修改被中斷進程的進程控制塊的有關(guān)信息 ， 如進程狀態(tài)等 。 進程切換與 CPU模式切換 進程上下文切換 (1) ?進程切換是讓處于運行態(tài)的進程中斷運行，讓出處理器，這時要做一次進程上下文切換、即保存老進程狀態(tài)而裝入被保護了的新進程的狀態(tài)，以便新進程運行。 表格法組織 PCB ?表格法組織 PCB。 ? 進程 Q出隊過程：把 Q的前向指引元的內(nèi)容送到 R的前向指引元中 ，把 Q的后向指引元的內(nèi)容送到 P的后向指引元中 。 此時 ， 前(后 )向指引元指出它的上 (下 )一個進程的前 (后 )向指引元位置 。 此時 ， 后向指引元為 0， 它的前向指引元指出它的上一個進程的前向指引元位置 。 此時 ， 前向指引元為 0， 后向指引元指出它的下一個進程的后向指引元位置 。 ? 雙向鏈接時 , 隊列標志的后向指引元指向隊列中第一個進程的后向隊列指引元的位置 。也可按優(yōu)先數(shù)或其它原則排成隊列。 進程管理 (1) ? 處于同一狀態(tài)的所有 PCB鏈接在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為進程隊列 (Process Queues)。 進程控制塊 (4) 控制信息 1)進程調(diào)度相關(guān)信息； 2)進程組成信息 。 進程控制塊 (3) 現(xiàn)場信息 ?保留進程運行時存放在處理器現(xiàn)場中的各種信息 ， 進程讓出處理器時必須把處理器現(xiàn)場信息保存到 PCB中 ， 當該進程重新恢復運行時也應恢復處理器現(xiàn)場 。 ? 進程控制塊包含三類信息 ? 標識信息 ? 現(xiàn)場信息 ? 控制信息 進程控制塊 (2) 標識信息 ?用于唯一地標識一個進程 ， 分由用戶使用的外部標識符和被系統(tǒng)使用的內(nèi)部標識號 。 進程有四個要素組成 ?進程程序塊 ?進程數(shù)據(jù)塊 ?系統(tǒng)堆棧 ?用戶堆棧 用戶進程在虛擬內(nèi)存中的組織 進程標識信息 進程現(xiàn)場信息 進程控制信息 用戶堆棧 用戶私有地址空間 （代碼、數(shù)據(jù)） 進程控制塊 共享地址空間 進程控制塊 (1) ? 進程控制塊 PCB，是操作系統(tǒng)用于記錄和刻劃進程狀態(tài)及有關(guān)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 ?系統(tǒng)級上下文：包括進程的標識信息 、 現(xiàn)場信息和控制信息 ， 進程環(huán)境塊 ， 及系統(tǒng)堆棧等組成的進程地址空間 。進程的運行被認為是在上下文中執(zhí)行。 操作系統(tǒng)控制表的通用結(jié)構(gòu) Memory Devices Files Processes Memory Tables I/O Tables File Tables Primary Process Table Process 1 …… Process N Process 2 Process Image Process 1 Image …… Process N Image 進程映像 ? 操作系統(tǒng)中把進程物理實體和支持進程運行的環(huán)境合稱為進程上下文（ context）。 ? I/O控制表管理系統(tǒng)的 I/O設備和通道 。 操作系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu) (2) ? 進程控制表管理進程及其相關(guān)信息 。 進程的描述 操作系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu) (1) ?操作系統(tǒng)核心控制結(jié)構(gòu)是進程結(jié)構(gòu) ,資源管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將圍繞進程結(jié)構(gòu)展開。 3. 進程進入掛起狀態(tài)是由于操作系統(tǒng) 、 父進程或進程本身阻止它的運行 。 掛起進程具有如下特征 1. 該進程不能立即被執(zhí)行 。 具有掛起 進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的具體原因 (2) ?掛起就緒態(tài) → 就緒態(tài)：內(nèi)存中沒有就緒態(tài)進程 ， 或掛起就緒態(tài)進程具有比就緒態(tài)進程更高的優(yōu)先級 ， 將把掛起就緒態(tài)進程轉(zhuǎn)換成就緒態(tài) 。 ? 掛起等待態(tài) （ blocked suspend） 表明進程正在等待某一個事件且在二級存儲器中 。或當系統(tǒng)出現(xiàn)故障或某些功能受到破壞時 ， 需要掛起某些進程以排除故障 。 (5)父進程要求掛起后代進程 ， 以進行某些檢查和改正 。 (3)定期執(zhí)行的進程（如審計、監(jiān)控、記賬程序）對換出去，以減輕系統(tǒng)負荷。 進程的掛起 (2) (1)系統(tǒng)中的進程均處于等待狀態(tài)，需要把一些阻塞進程對換出去，騰出足夠內(nèi)存裝入就緒進程運行。一旦其他進程完成了對終止態(tài)進程的信息抽取之后，系統(tǒng)將刪除該進程。 五態(tài)模型 (2) 終止態(tài) ? 進程的終止，首先 ,等待操作系統(tǒng)進行善后，然后 ,退出主存。 進程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換 三態(tài)模型 (1) ?一個進程從創(chuàng)建而產(chǎn)生至撤銷而消亡的整個生命周期 ， 可用一組狀態(tài)加以刻劃 ， 按進程在執(zhí)行過程中的狀況至少定義三種不同的進程狀態(tài)： ?運行態(tài) （ running） ?就緒態(tài) （ ready） ?等待態(tài) （ blocked） ： 三態(tài)模型 (2) 進程三態(tài)模型及其狀態(tài)轉(zhuǎn)換 運行態(tài) 就緒態(tài) 等待態(tài) 選中 落選 出現(xiàn)等待事件 等待事件結(jié)束 五態(tài)模型 (1) 新建態(tài) ? 新建態(tài) 對應進程剛被創(chuàng)建的狀態(tài) 。 “可再入 ” 程序舉例 (2) 編譯程序 P (P的入口 ,處理源程序乙 ) (P 把源程序甲的信息記盤等磁盤完成 ) A B 源程序甲 源程序乙 ?現(xiàn)在怎樣來描述編譯程序 P的狀態(tài)呢 ? “可再入 ” 程序舉例 (3) ?兩個進程雖共享程序 P， 但它們可同時執(zhí)行且彼此按各自的速度獨立執(zhí)行 。 ?“ 可再用 ” 程序 ?“ 可再入 ” 程序 ?“ 可再入 ” 程序具有的性質(zhì) “可再入 ” 程序舉例 (1) ?編譯程序 P編譯源程序甲 ， 從 A點開始工作 ， 執(zhí)行到 B點時需將信息記到磁盤上 ， 且程序 P在 B點等待磁盤傳輸 。 進程的屬性 ?結(jié)構(gòu)性： ?共享性： ?動態(tài)性： ?獨立性： ?制約性： ?并發(fā)性： 操作系統(tǒng)為什么要引入進程概念 ? ?原因 1刻畫系統(tǒng)的動態(tài)性，發(fā)揮系統(tǒng)的并發(fā)性，提高資源利用率。 進程及其實現(xiàn) 進程的定義和 屬 性 進程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換 進程的描述 進程切換與模式切換 進程的控制 實例研究： UNIX SVR4進程管理 實例研究： Linux進程管理 進程的定義和性質(zhì) (1) 進程 是一個可并發(fā)執(zhí)行的具有獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過程 ， 也是操作