第3章进程管理-part

1、操作系统第三章 进程管理主讲：一、进程的引入早期的程序：单道环境顺序执行现在的程序：多道环境并发执行并发程序特征：程序执行的间断性；资源共享；独立和合作(制约)性； XidianUniversityOperatingSystems-2-程序的并发执行使得程序的执行成为一个动态性很强的过程。而程序是一个静态的概念，不再能切实反映程序执行的各种特征。故而要引入新的概念来表示程序执行过程的这种新特性。进程(pros)的定义进程的提出：IBM: CTSS/360系统，称为“工作/任务”(Job/Task)。60年代初，MIT: MULTICS系统首先引入“进程”的概念；尚无公认的直观的定义定义。进程就

2、是进展中的程序 / 执行中的程序进程 = 程序 + 执行中：进程是程序的一次执行，该进程可与其它进程并发执行；它是一个动态的实体，在传统的操作系统设计中，进程既是资源的基本分配单元，(也是基本的执行单元)。XidianUniversityOperatingSystems-3-进程与程序的区别和联系程序区别：磁盘程序是静态的，是有序代码的集合；进程是动态的，是程序的一次执行。程序的的，没有生命周期，可长久保存；进程是暂时的，有生命周期，是一个动态不断变化的过程。进程是操作系统资源分配和保护的基本，程序没有此功能。进程与程序的结构不同。形成进程内存联系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调

3、用关系，一个进程可包括多个程序。XidianUniversityOperatingSystems-4-进程的组成进程的映像“Pros Control Block”，包含着进程的内存描述和控制信息，进程存在的唯一标志。“纯代码”部分，描述了进程要完成的功能，是进程执行时不可修改的部分。实体进程执行时用到的数据。一片可供进程使用的动态区域(堆栈区)，可用于：保存局部变量，传递参数、系统调用时存放返回地址等。XidianUniversityOperatingSystems-5-进程PCB程序数据工作区进程控制块(PCB)定义：是操作系统用来进程详细状态和相关信息的基本数据结构，它和进程是一一对应的，

4、是进程存在的唯一标识。进程的运。，描述进程的特征，记载进程的历史，决定进程作用：提供进程的各种信息，以便操作系统查询、控制和管理。XidianUniversityOperatingSystems-6-PCB结构XidianUniversityOperatingSystems-7-类型内容作用标识信息进程ID, 用户ID, 创建时间,树指针(子进程，父进程，孙子进程，祖父进程)标识一个进程现场信息CPU通用寄存器内容 CPU状态寄存器内容处理机现场信息，以备恢复之用控制信息持有句柄，进程状态信号量，调度信息 队列指针，优先级 资源占用信息用于进程的调度管理nt!_EPROS+0 x000 Pcb

5、+0 x078 Pro: _KPROSsLock: _EX_PUSH_LOCK+0 x080 CreateTime: _LARGE_EGER0 x1c9a12ba6109f10+0 x088 ExitTime: _LARGE_EGER 0 x0Windows进程数据结构+0 x090 RundownProtect : _EX_RUNDOWN_REF+0 x094 UniquePro+0 x098 ActiveProsId : 0 x000000c0sLinks : _LIST_ENTRY 0 x808a6f40 - 0 x811be338 +0 x0a0 QuotaUsage: 3 0 x32

6、0+0 x0ac Quotak: 3 0 x320+0 x0b8 CommitCharge: 0 x31+0 x0bc PeakVirtualSize : 0 x6cd000Thread environment block+0 x0c0 VirtualSize: 0 x6cd000+0 x0c4 SesProsLinks : _LIST_ENTRY 0 xfa12c010 - 0 x811be364 Pros address space+0 x0cc DebugPort: (null)System address space+0 x0d0 ExceptionPort: 0 xe1292bc0:

7、 0 xe1138f40+0 x0d4 ObjectTable_HANDLE_TABLEPros block(EPROS)简化的windows结构图UniversityOperating Systems-8-XidianThread block (ETHREAD).Win32 pros blockHandle tableProsenvironment block三、进程的执行与控制进程的基本状态及其转换运行Running被调度等待资源和事件时间片用完阻塞Blocked就绪Ready资源事件完成或XidianUniversityOperatingSystems-9-进程已获得除处理机外的所需资源

8、，等待分配处理机执行。也叫等待、挂起、睡眠态，此时进等待某种条件（如I/O操作或进程同步）无法运行。引起进程阻塞的原因很多，系统将根据不同的阻塞原因将进程 某个相应的阻塞队列中。进程占有处理机，处理机正在执行该进程的程序。三、进程的执行与控制进程的组织管理队列XidianUniversityOperatingSystems-10-三、进程的执行与控制进程控制系统对进程的控制和管理是通过操作系统内核中的原语实现的。原语的可完成特定功能的程序段，它是一个“原由若干条机器指令子操作(atomic operation)”过程，执行过程不能被中断要么全都完成，要么全都不做。原语的原子性主要是通过中断保证的