操作系统学习笔记_04

前趋图和程序执行

• 顺序执行：早期没有配置OS和单道批处理系统中程序的执行方式，一次只能运行一条用户程序

  • 严格先后顺序，只有当前程序运行运行完成之后才能运行下一个程序

  • 顺序执行的特征：

    • 顺序性

    • 封闭性：程序运行时独占全部资源，执行结果不受外界影响

    • 可再现性：只要程序执行的初始环境和条件相同，多次执行的结果也相同

• 并发执行

  • 程序并发执行特征：

    • 间断性

    • 失去封闭性：系统中资源由多个程序共享

    • 不可再现性：程序执行的初始环境和条件相同，多次执行的结果不一定相同

• 前趋图：有向无循环图，描述进程之间的执行顺序

• 前趋图中，没有前趋的结点称为初始结点，没有后继的结点称为终止结点，每个结点包含的程序量或者程序执行的时间称为重量

进程

• 进程实体由程序段、相关的数据段和进程控制块（PCB）组成

• 创建进程的实质是创建进程实体中的PCB，撤销进程的实质是撤销进程的PCB

• 进程的特征：

  • 并发性：并发执行

  • 独立性：进程是能够独立地获得资源、运行和接受调度的基本单位

  • 异步性：各进程按照独立的不可预知的速度向前推进

  • 动态性：动态地产生、变化和消亡

• 进程的基本状态：

  • 就绪状态：处于准备好执行的状态，但由于没有CPU，不能执行

  • 执行状态：获得CPU，正在执行

  • 阻塞状态：由于某事件暂时无法继续执行（处于没有CPU的状态）

  • 创建状态：创建进程

  • 终止状态：终止进程

• 挂起操作

  • 引入挂起操作的原因：

    • 终端用户的需要

    • 父进程请求

    • 负荷调节的·需要

    • 操作系统的需要

  • 引入挂起和激活原语操作后进程状态转换：

    • 活动就绪→静止就绪

    • 活动阻塞→静止阻塞

    • 静止就绪→活动就绪

    • 静止阻塞→活动阻塞

  原语：由若干条指令组成、用于完成一定功能的一个过程

  • 引入挂起操作后进程状态的转换：

    • NULL→创建

    • 创建→活动就绪

    • 创建→静止就绪

    • 执行→终止

• 进程表又被称为进程控制块（PCB），主要作用：

  • 作为独立运行基本单位的标志

  • 实现间接性运行方式

  • 提供进程管理所需要的信息

  • 提供进程调度所需要的信息

  • 实现与其他进程的调度与通信

• 进程控制块中的信息

  • 进程标识符（PID）：唯一标识一个进程

    • 外部标识符：用户创建

    • 内部标识符：OS创建

  • 处理机状态（处理机上下文）

    • 通用寄存器：用户程序可访问，用于暂存信息

    • 指令寄存器PC：存放下一条指令的地址

    • 程序状态字PSW：含有状态信息

    • 用户栈指针：存放过程、用户调用参数以及调用地址，栈指针指向该栈栈顶

  • 进程调度信息

    • 进程状态

    • 进程优先级

    • 进程调度所需要的其他信息

    • 事件（进程阻塞原因）

  • 进程控制信息

    • 程序和数据的地址

    • 进程同步和通信机制

    • 资源清单：列出本进程运行期间所需要的全部资源

    • 链接指针：给出本进程下一个进程的首地址

  • PCB主要内容总结：

  进程描述信息	进程控制和管理信息	资源分配清单	处理机相关信息
  进程标识符(PID)	进程当前状态	代码段指针	通用寄存器值
  用户标识符(UID)	进程优先级	数据段指针	地址寄存器值
  	代码运行入口地址	堆栈段指针	控制寄存器值
  	程序的外存地址	文件描述符	标志寄存器值
  	进入内存时间	键盘	状态字
  	处理机占用时间	鼠标
  	信号量使用

• 进程控制块的组织方式：

  • 线性方式：将系统中所有的PCB存放在一张线性表中，将表的首地址放在内存的一个专用区域

    • 优点：简单，开销小

    • 缺点：查找需扫描整张表，适合进程不多的系统

  • 链接方式：把具有相同状态的进程的PCB通过PCB中的链接字链接成一个队列，形成就绪队列，若干个阻塞队列和空闲队列

  • 索引方式：系统根据进程状态的不同，建立几张索引表，把索引表在内存的首地址放在内存的专用单元格中。

__EOF__

本文作者：CherriesOvO
本文链接：https://www.cnblogs.com/zyj3955/p/16068386.html
关于博主：评论和私信会在第一时间回复。或者直接私信我。
版权声明：本博客所有文章除特别声明外，均采用 BY-NC-SA 许可协议。转载请注明出处！
声援博主：如果您觉得文章对您有帮助，可以点击文章右下角【推荐】一下。您的鼓励是博主的最大动力！