进程管理a0.pptx

第二章进程管理本章要点2.1进程的引入程序顺序执行程序顺序执行程序并发执行程序并发执行引发的问题进程的概念进程的特征引入进程带来的问题进程的结构PCBPCB的组织方式之一--单一队列PCB的组织方式之二--表格结构PCB的组织方式之三--多级队列2.2进程的状态进程执行轨迹两状态进程模型两状态进程模型：队列形式进程的五状态1.新状态：进程已经创建，但未被OS接纳为可执行进程2.就绪状态：准备执行3.执行状态：占用处理机（单处理机环境中，某一时刻仅一个进程占用处理机）4.阻塞状态：等待某事件发生才能执行，如等待I/O完成等5.终止状态：因停止或取消，被OS从执行状态释放新建①空新状态新创建的进程首先处于新状态。②新状态就绪状态当系统允许增加就绪进程时，操作系统接纳新建状态进程，将它变为就绪状态，插入就绪队列中。③就绪状态执行状态当处理机空闲时，将从就绪队列中选择一个进程执行，该选择过程称为进程调度，或将处理机分派给一个进程，该进程状态从就绪转变为执行。④执行状态终止状态执行状态的进程执行完毕，或出现诸如访问地址越界、非法指令等错误，而被异常结束，则进程从执行状态转换为终止状态。⑤执行状态就绪状态分时系统中，时间片用完，或优先级高的进程到来，将中断较低优先级进程的执行。进程从执行状态转变为就绪状态，等待下一次调度。⑥执行状态阻塞状态执行进程需要等待某事件发生。通常，会因为进程需要的系统调用不能立即完成，如读文件、共享虚拟内存、等待I/O操作、等待另一进程与之通信等事件而阻塞。⑦阻塞状态就绪状态当阻塞进程等待的事件发生，就转换为就绪状态。进入就绪队列排队，等待被调度执行。注：图2.11五状态队列模型问题：多个进程竞争内存资源解决方法对换技术,交换技术(Swapping）进程的挂起状态进程挂起的原因被挂起进程的特征挂起与阻塞挂起与阻塞注:处理机可调度执行的进程有两种：新创建的进程或换入一个以前挂起的进程通常为避免增加系统负载，系统会换入一个以前挂起的进程执行。挂起具有挂起状态的进程状态转换具有挂起状态的进程状态转换（续）2.3进程的控制两种执行模式模式切换操作系统内核（Kernel）资源管理功能支撑功能进程控制原语进程创建:原因进程创建:步骤进程终止:原因进程终止:具体原因进程终止:具体原因进程终止:步骤进程的阻塞与唤醒进程的挂起与激活进程切换进程A切换到进程B的步骤进程切换vs.模式切换2.4进程调度什么是调度？调度实例调度目标调度原则面向用户的原则：响应时间面向用户的原则：周转时间面向用户的原则：周转时间（续）面向用户的原则：截止时间面向系统的原则：系统吞吐量面向系统的原则：处理机利用率面向系统的原则：各类资源的平衡使用面向系统的原则：公平性面向系统的原则：优先权接纳进程调度方式进程调度方式：非剥夺方式进程调度方式：剥夺方式调度的类型长程调度（Long-termscheduling）交互用户长程调度需要考虑两个问题短程调度（Short-termscheduling）中程调度（Medium-termscheduling）中程调度（Medium-termscheduling）进程调度算法-先来先服务（FCFS）进程调度算法-先来先服务（FCFS）进程调度算法-先来先服务（FCFS）调度顺序P1P2P3P4进程调度算法-先来先服务（FCFS）短进程优先短进程优先调度顺序P4P3P2P1短进程优先时间片轮转调度法基于时间片轮转调度时间片轮转调度法时间片的设置时间片轮转调度法时间片时间片轮转调度法时间片轮转调度法基于优先级的调度算法如何设定进程的优先级呢？静态与动态优先级动态优先级剩余时间最短者优先剩余时间最短者优先响应比高者优先响应比高者优先响应比高者优先反馈调度法其中，优先级按就绪队列0，1，…,n逐级降低*时间片按就绪队列0，1，…,n逐级增长图2.20反馈调度反馈调度法进程调度算法小结实时系统(Real-TimeSystem)实时系统-实时控制系统实时系统-实时信息处理系统实时任务(real-timetask)实时任务(real-timetask)实时调度的目标实时调度算法速度单调调度算法（RateMonotonicScheduling，RMS）速度单调调度算法（RateMonotonicScheduling，RMS）02.5线程多线程系统为进程进行的操作由进程到线程线程的状态对线程的操作对线程的操作进程与线程进程与线程-调度进程与线程-并发进程与线程-并发进程与线程-拥有资源进程与线程-系统开销线程的类型用户级线程用户级线程用户级线程用户级线程内核级线程内核级线程混合模式混合模式