操作系统2 进程管理

二、进程管理
1.程序执行的表示方法

2.进程(可拥有资源的独立单位)
2.1特征:动态性、并发性、独立性、异步性、结构性
2.2状态:创建、就绪、执行、阻塞

2.3数据结构:内存表、设备表、文件表和进程表(进程控制块PCB)
PCB的作用:作为独立运行基本单位的标志、能实现间断性运行方式、提供进程管理所需要的信息、提供进程调度所需要的信息、实现与其它进程的同步与通信。
PCB的结构:

PCB的组织方式:

3、进程控制
3.1进程的层次结构与进程图

3.2进程创建
引起进程创建的事件:用户登录、作业调度、提供服务、应用请求
创建过程:OS调用进程创建原语Creat
(1) 申请空白PCB,为新进程申请获得唯一的数字标识符,并从PCB集合中索取一个空白PCB。
(2) 为新进程分配其运行所需的资源,包括各种物理和逻辑资源,如内存、文件、I/O设备和CPU时间等。
(3) 初始化进程控制块(PCB)。
(4) 如果进程就绪队列能够接纳新进程,便将新进程插入就绪队列。
3.3进程终止
✔ 引起进程终止的事件:正常结束、异常结束、外界干预
✔ 终止过程:OS调用进程终止原语
(1) 根据被终止进程的标识符,从PCB集合中检索出该进程的PCB,从中读出该进程的状态;
(2) 若被终止进程正处于执行状态,应立即终止该进程的执行,并置调度标志为真,用于指示该进程被终止后应重新进行调度;
(3) 若该进程还有子孙进程,还应将其所有子孙进程也都予以终止,以防它们成为不可控的进程;
(4) 将被终止进程所拥有的全部资源或者归还给其父进程,或者归还给系统;
(5) 将被终止进程(PCB)从所在队列(或链表)中移出,等待其它程序来搜集信息。
3.4进程阻塞与唤醒
阻塞:进程调用阻塞原语block将自己阻塞,进程阻塞是主动行为
唤醒:有关进程调用唤醒原语wakeup,等待该事件的进程唤醒,进程唤醒是被动行为
3.5进程的挂起与激活
挂起:OS利用挂起原语suspend将指定进程或处于阻塞的进程挂起
激活:OS将利用激活原语active将指定进程激活
3.6原语:由若干指令组成,用于完成一定功能。具有不可分割性,执行过程中不允许被中断。
4. 线程(调度和分派的基本单位)
4.1进程与线程的比较:
✔ 进程是可拥有资源的独立单位
✔ 线程是调度和分派的基本单位。
拥有并发性、独立性,支持多处理机系统
✔ 线程的引入:减少程序并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性。

4.2线程的状态(执行、就绪、阻塞)和线程控制块(TCB)
4.3多线程OS中的进程属性
(1)拥有资源的基本单位。
(2)多个线程可并发执行。
(3)进程已不是可执行的实体。
4.4线 程 的 实 现

5.多核、多线程与超线程
