第二章-进程管理笔记（1）

2.1 进程的基本概念：

　　 2.11 程序的顺序执行及其特征

　　　　程序的顺序执行->必须按某种先后次序顺序执行，仅当前操作执行完后，才能进行后续操作。

　　　　程序顺序执行时的特征：

　　　　•顺序性

　　　　•封闭性（独占全机资源）

　　　　•可在现性

   

　　 2.12 前驱图（Precedence Graph）

　　　　前驱图是一个有向无环图DAG，用于描述进程之间执行的先后关系。

　　　　 →  =  { (pi, pj)  |  pi must complete before pj may start };  （前驱关系集合）

　　　　Initial Node :  初始结点；  Final Node : 终止结点；  

　　　　Weight : 表示该节点所含有程序量或结点的执行时间。

　　

　　 2.13 程序的并发执行及其特征

　　　　

　　　　•间断性（共享系统资源，相互制约导致：执行---暂停---执行）

　　　　•失去封闭性（不再独占资源，受其他程序影响）

　　　　•不可再现性（由于失去了封闭性，其计算结果已与并发程序的执行速度相关）

     

　　 2.14 进程的特征与状态

　　

　　　　进程概念的出现 ： 因程序并发执行的不可再现性，使程序的运行失去意义，通常的程序是不能参与并发执行。

　　　　　　　　　　　　  引入“进程”的概念是 为了使程序并发，且对并发执行的程序加以描述和控制。

　　　　进程的特征

 　　　　•结构特征  

　　　　　　进程实体 -> 程序段 + 相关数据段 + PCB（进程控制块Process Control Block）

　　　　•动态性 ( 进程最基本的特征 )

　　　　　　“它由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡”　　

　　　　　　程序-静态；进程-动态；

　　　　　　进程的实质：进程实体的一次性执行过程；

　　　　•并发性

　　　　　　多个进程实体同存于内存中，且能在一段时间内同时运行。

　　　　•独立性

　　　　　　独立运行、独立分配资源、独立接受调度的基本单位。（凡未建立PCB的程序不能作为独立的单位参与运行）

　　　　•异步性

　　　　　　各自独立，以不可预知的速度向前推进。

　　

　　　　进程的几种典型定义

　　　　•进程是程序的一次执行。

　　　　•进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。

　　　　•进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

　　　　

　　　　进程的三种基本状态：

　　　　

　　　　

　　　　

　　　　挂起状态。

　　　　

　　　　

　　　　进程的创建过程

　　　　•申请空白PCB。        

　　　　•新进程分配资源。        

　　　　•初始化进程控制块。         

　　　　•将新进程插入就绪队列。

　　　　

     

　　　　进程的终止过程：（通过进程终止原语来终止进程）

　　　　•查找对应的PCB       

　　　　•终止该进程及子孙进程   

　　　　•释放资源   

　　　　•回收PCB（终止进程的实质）

　　　　

　　　　

    

　　 2.15进程控制块PCB

　　　　1)进程控制块的作用

　　　　　　PCB的作用：OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。

　　　　　　PCB是进程存在的惟一标志。

　　　　　　PCB由进程创建时创建、结束时回收。

　　　　　　常驻内存、系统将所有PCB组织成若干个链表（或队列）- 存放在操作系统专门开辟的PCB区内。

   

　　　　2)PCB的信息

　　　　　　a.进程标识符

　　　　　　　　内部标识符 - 方便系统调用（惟一的数字标识符）

　　　　　　　　外部标识符 - 用户（进程）在访问进程时使用（字母、数字）。

　　　　　　　　　　•家族关系 - 父进程标识、子进程标识。

　　　　　　b.处理机状态

　　　　　　　　由各种寄存器中的内容组成

　　　　　　　　•通用寄存器（暂存信息）

　　　　　　　　•指令寄存器（下一条指令的地址）

　　　　　　　　•程序状态字PSW（状态信息 如执行方式、条件码等）

　　　　　　　　•用户栈指针（系统栈，存放系统调用参数、调用地址。栈指针指向栈顶）

　　　　　　c.进程调度信息

　　　　　　　　•进程状态

　　　　　　　　•进程优先级

　　　　　　　　•进程调度所需的其他信息（进程等待和使用 CPU 的时间总和 - 与调度算法相关）

　　　　　　　　•事件（执行态->阻塞态的等待事件， 阻塞原因）

　　　　　　d.进程控制信息

　　　　　　　　•程序和数据的地址

　　　　　　　　•同步和通信机制

　　　　　　　　•资源清单（进程所需资源  及  已分配资源清单）

　　　　　　　　•链接指针（本进程（PCB）所在队列中下一个PCB的首地址）

   

　　　　3)进程控制块的组织方式

　　　　　　a.链接方式

　　　　　　　　

　　　　　　b.索引方式

　　　　　　　　

概念补充：

　　并行与并发的概念区别：

　　　　并行（Parallel）

　　　　　　•同一时刻，两个事物均处于活动状态

　　　　　　•示例：CPU中的超流水线设计和超标量设计

　　　   并发（Concurrency）

　　　　　　•宏观上存在并行特征， 微观上存在顺序性：即

　　　　　　  同一时刻，只有一个事物处于活动状态

　　　　　　•示例：分时操作系统中多个程序的同时运行

　　

　　　　

　　进程同程序的比较：

　　　　• 进程是动态的，程序是静态的：进程是程序的一次执行过程；程序是有序代码的集合。

　　　　• 进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，是有一定生命期的；

             而程序可以作为一种软件资料长久保存。

　　　　• 进程与程序的组成不同：进程是由程序和数据、进程控制块三部分组成的。

　　　　• 进程与程序的对应关系：一个程序可对应多个进程，反之亦然。

　　　　   进程具有创建其它进程的功能，而程序不能形成新的程序。

　　

　

　　

原创文章如转载请注明：转自￥忘%风 {http://www.cnblogs.com/slave_wc}

本文地址: 第二章-进程管理笔记（1）