进程的控制与描述

进程顺序执行时的特征

(1) 顺序性 处理机的操作严格按程序规定顺序执行 ## (2) 封闭性 程序一旦开始执行,其计算结果不受外界因素影响。 ## (3) 可再现性 程序执行只要初始条件一样,不论如何停顿,重复执行多少次结果都一样 程序的并发执行要符合前趋关系,符合前趋图的关系才是合理并发。不可再现结果的并发无意义,程序受其他程序的影响。 ## 程序:程序段 + 数据段 + 控制块PCB ## 进程的特征

结构性特征,进程的根本——PCB
1)动态性 进程实质上是进程实体的一次有生命期的执行过程。程序只是静态的一组有序指令。 进程最基本特征 2)并发性 多个进程实体同存于内存中,在一段时间内同时运行。 有PCB的程序才能并发。
3)独立性
4)异步性

进程的基本状态

1)就绪状态(Ready)
进程获得除CPU之外的所有必需资源,一旦得到CPU控制权,可立即运行。
(2)运行状态(Running)
进程已获得所有运行必需的资源,正在处理机上执行。
(3)阻塞状态(Blocked)
正在执行的进程由于发生某事件(请求I/O、申请缓冲、时间片到)而暂时无法执行时,便放弃CPU后暂停

进程控制块PCB

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进程实体:代码段+数据段+PCB 存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块。
进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

分析OS调度某进程的过程

1)查该进程的PCB,获取其状态、优先级
2)根据PCB保存的处理机状态信息,恢复现场
3)根据PCB中程序和数据的内存始址,找到其程序和数据
4)执行中的同步信号等也要查阅PCB,暂停时进程执行的处理机环境保存回PCB。

进程控制块中的信息

1)进程标识符信息
2)处理机状态信息
通用寄存器:用户程序访问的,暂存信息
指令计数器:下一条指令地址
程序状态字PSW:一些状态信息
用户栈指针:每个用户进程都有的存放过程和系统调用参数及调用地址的一组系统栈。
3)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:调度算法相关信息
事件:状态转换有关的事件
4)进程控制信息
程序和数据的地址(单个进程)
进程同步和通信机制(多进程间)
资源清单
链接指针(PCB的组织)

PCB信息的存放

1)系统运行中有若干个程序的PCB,它们常驻内存的PCB区。
2)采用的数据结构:PCB结构体,PCB链表或队列

PCB的组织方式

链接方式
同一状态的PCB,依靠链接指针链接成队列。就绪队列;若干个阻塞队列;空白队列(PCB区的空PCB块)
索引方式 同状态的PCB同样集中记录,但以索引表的方式记录PCB的地址。用专门的单元记录各索引表的首地址。

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