1、第二章 進(jìn)程的描述和控制,2.1 前趨圖和程序執(zhí)行 2.2 進(jìn)程的描述,include main() float a,b,c; scanf(“%f,%f”,輸入I,計(jì)算C,輸出P,2.1 前趨圖和程序執(zhí)行,程序順序執(zhí)行 順序性 封閉性 可再現(xiàn)性,前趨圖,1.直接前趨 2.直接后繼； 3.初始結(jié)點(diǎn)； 4.終止結(jié)點(diǎn),案例：觀察者/報(bào)告者,觀察者：報(bào)告者： begin begin repeat repeat wait a car go through delay a time N = N+1;print N; N = 0; until until Endend 初始N= n時(shí)不同執(zhí)行序列： N =

2、N+1;print N;print N; Print N;N=0;N = N+1; N=0;N = N+1;N= 0; 結(jié)果各不相同： 打印 n+1，N= 0；打印n，N= 1打印n，N= 0,程序的并發(fā)執(zhí)行,相比單道程序的順序執(zhí)行，程序的并發(fā)執(zhí)行具有幾個(gè)明顯的特征： 間斷性（資源共享） 失去封閉性（資源共享） 不可再現(xiàn)性（循環(huán)程序訪問共享單元,2.2 進(jìn)程的描述,進(jìn)程的概念 進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行； 進(jìn)程是一個(gè)程序及其數(shù)據(jù)在處理機(jī)上順序執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動(dòng)； 進(jìn)程是可并發(fā)執(zhí)行的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過程； 進(jìn)程是具有獨(dú)立功能的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過程，它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)

3、立單位； 進(jìn)程是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位,進(jìn)程、程序的區(qū)別和聯(lián)系,1) 動(dòng)態(tài)性。進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是程序的一次執(zhí)行過程，因此動(dòng)態(tài)性是進(jìn)程的最基本特征。它還表現(xiàn)為有生命周期的，即由創(chuàng)建而產(chǎn)生，有調(diào)度而執(zhí)行，由撤消而消亡。而程序只是一組有序指令的集合，是靜態(tài)的。 2) 并發(fā)性。指多個(gè)進(jìn)程能在一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)運(yùn)行，并發(fā)性是進(jìn)程的重要特性。引入進(jìn)程的目的也正是為了使其程序能和其它進(jìn)程的程序并發(fā)執(zhí)行。 3) 獨(dú)立性。指進(jìn)程是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立分配資源和獨(dú)立調(diào)度的基本單位，凡未建立進(jìn)程的程序，都不能作為一個(gè)獨(dú)立的單位參加運(yùn)行。 4) 異步性。指進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前

4、推進(jìn)，即按異步的方式運(yùn)行,進(jìn)程的基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換,進(jìn)程在其生命期內(nèi)被劃分為三種基本狀態(tài)：就緒狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)。 就緒狀態(tài)（Ready）剛被創(chuàng)建；或等待事件發(fā)生被喚醒。 執(zhí)行狀態(tài)（Running）：獲得處理機(jī)的使用權(quán)。 阻塞狀態(tài)（Blocked）：等待某個(gè)事件的發(fā)生,運(yùn)行態(tài),阻塞態(tài),就緒態(tài),進(jìn)程就緒，可以運(yùn)行,狀態(tài)轉(zhuǎn)換： 進(jìn)程等待外部事件，阻塞,OS決定由哪個(gè)進(jìn)程占用CPU，進(jìn)程調(diào)度,進(jìn)程的三種基本狀態(tài),進(jìn)程的五狀態(tài)圖,活動(dòng)就緒,執(zhí)行,活動(dòng)阻塞,靜止阻塞,靜止就緒,wakeup (喚醒,事件發(fā)生,掛起suspend,時(shí)間片完,被調(diào)度,schoduler,解掛active,掛起suspen

5、d,解掛active,掛起 suspend,等待事件sleep,事件發(fā)生,wakeup (喚醒,進(jìn)程的七狀態(tài)圖,在單處理機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，如果有n個(gè)進(jìn)程， 運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程最多幾個(gè)？最少幾個(gè)？ 等待狀態(tài)的進(jìn)程最多幾個(gè)？最少幾個(gè)？ 就緒狀態(tài)的進(jìn)程最多幾個(gè)？最少幾個(gè),進(jìn)程管理中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),進(jìn)程控制塊的作用,進(jìn)程實(shí)體： 進(jìn)程控制塊PCB(Process Control Block) 程序段 用戶數(shù)據(jù) 作用： 作為獨(dú)立運(yùn)行基本單位的標(biāo)志 能實(shí)現(xiàn)間斷性運(yùn)行方式 提供進(jìn)程管理所需信息 提供進(jìn)程調(diào)度所需信息 實(shí)現(xiàn)和其它進(jìn)程的同步和通信,進(jìn)程控制塊中的信息,1) 進(jìn)程標(biāo)識(shí)信息 進(jìn)程的標(biāo)識(shí)號(hào)(process ID,

6、 PID)，唯一、父進(jìn)程ID、用戶ID 2) 處理機(jī)狀態(tài) CPU寄存器、用戶可見寄存器、控制和狀態(tài)寄存器、程序計(jì)數(shù)器 狀態(tài)信息: 中斷允許/禁止標(biāo)志、執(zhí)行模式等 3) 進(jìn)程調(diào)度信息 進(jìn)程狀態(tài)、優(yōu)先級(jí)、事件 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：隊(duì)列等 進(jìn)程間通信 4) 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、內(nèi)存管理信息、計(jì)帳信息、I/O狀態(tài)信息,進(jìn)程控制塊的組織方式,系統(tǒng)感知進(jìn)程的唯一實(shí)體、常駐內(nèi)存 進(jìn)程控制塊的組織方式有以下三種： 線性方式：線性表 鏈接方式：隊(duì)列，按照進(jìn)程狀態(tài)分類 索引方式：索引表,執(zhí)行指針,就緒隊(duì)列指針,阻塞隊(duì)列指針,空閑隊(duì)列指針,鏈接,執(zhí)行指針,就緒表指針,阻塞表指針,索引,思考題,假設(shè)在時(shí)間5時(shí),系統(tǒng)資源只有處理器和內(nèi)存被使用.考慮如下事件: 時(shí)間5:P1執(zhí)行對(duì)磁盤單元3讀操作 時(shí)間15: P5的時(shí)間片結(jié)束 時(shí)間18:P7執(zhí)行對(duì)磁盤單元3寫操作 時(shí)間20:P3執(zhí)行對(duì)磁盤單元2讀操作 時(shí)間24:P5執(zhí)行對(duì)磁盤單元3寫操作 時(shí)間28:P5被換出 時(shí)間33:P3讀磁盤單元2操作完成,產(chǎn)生中斷 時(shí)間36:P1讀磁盤單元3操作完成,產(chǎn)生中斷 時(shí)間38:P8