资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,3.,进程的状态及其变迁,1),进程的基本状态及其变迁,进程有三个基本状态：,就绪,状态、,执行,状态与,阻塞,状态。,进程在运行过程中必处于这三个基本状态之一。,就绪状态,：进程获得必要资源，例如内存等，已经具备了执行条件，只是没有空闲的,CPU,，处于等待,CPU,的状态。在系统中，将处于就绪状态的多个进程的,PCB,表排成一个队列，或按照某种规则排在不同的队列中，这些队列称为就绪队列。,阻塞,执行,就绪,2,执行状态：,进程已经获得必要的资源及,CPU,，它的程序正在执行中，这时进程的状态称为执行状态。在多处理机系统中，可以有多个进程处于执行状态。在单处理机系统中，只能有一个进程处于执行状态，系统应尽量保证一个,CPU,上总有一个处于执行状态的进程，使,CPU,得到充分的利用。,阻塞状态：,进程因某等待事件发生（例如,I/O,请求、某些原语操作等）而处于暂停执行的状态，此时即使将,CPU,分配给它，它的程序也无法执行。在系统中，将处于阻塞状态的进程的,PCB,表排成一个队列，或因阻塞原因不同而将进程的,PCB,表排在不同的队列中，这些队列称为阻塞队列。,3,四种状态变迁,就绪,执行,执行,就绪,执行,阻塞,阻塞,就绪,创建,就绪,分配有关资源,执行,调度,时间片完,阻塞,等待事件,唤醒,撤销,执行结束,4,2),进程的活动与静止状态,进程挂起,?,静止状态,?,目的,?,激活,?,活动阻塞,执行,活动就绪,静止就绪,静止阻塞,又增加了下面六种情况,活动就绪,静止就绪,活动阻塞,静止阻塞,静止阻塞,静止就绪,静止就绪,活动就绪,静止阻塞,活动阻塞,执行,静止就绪,5,2.2 OS,内核及进程控制,2.2.1 OS,内核,1,处理机的执行状态,核心态,：由设备中断、异常、自陷、信号（即软中断）等进入，这种状态具有较高的特权，允许使用全部机器资源与机器指令，是操作系统程序执行时的状态。,用户态,：处理机在这种状态下只能使用指定的机器指令，不能使用如,I/O,、改变机器状态、修改存储保护等指令，并且只允许访问用户自己的存储区，是用户程序执行时的状态。,6,2,操作系统内核,1),内核定义,裸机,?,操作系统是在裸机上添加多层软件形成的。,通常将与硬件紧密相关的部分，如中断处理程序、设备驱动程序及进程从创建到撤消包括进程状态变迁中用到的公共操作等集中在一起，常驻内存，作为裸机上添加的第一层软件，叫做,内核,。,7,2),内核功能,内核主要是为进程创造一个适宜的运行环境。内核完成,中断处理、进程控制、进程通信、进程调度等操作及内存的分配与回收和设备的驱动等,。这些功能通常用原语来实现。,3),原语,原语,是完成特定功能的程序段，是不可分割的原子操作,(,即操作时要屏蔽中断,),。,系统中有各种不同的原语，如进程控制的原语、进程通信的原语等。,原语操作包括涉及,CPU,管理，存储管理，设备管理，文件管理的各种基本操作。,8,2.2.2,进程控制,1,进程控制功能,进程控制是操作系统内核中的组成部分。在操作系统中有两类进程：系统进程和用户进程。由进程控制对系统中所有进程实施有效地管理。进程控制,主要完成创建进程、撤消进程以及实现进程状态之间的转换等工作,。,9,2,进程控制方式,管理程序负责制、进程家族制,1),管理程序负责制,当作业进入系统时，由管理程序为其创建进程、运行进程，直至完成任务予以撤消。管理程序负责制的,特点,是进程之间关系平等，由管理程序统一管理。,10,2,）进程家族制,父进程、子进程,特点,是层次清晰、进程控制灵活、资源分配严格。是一种常用的管理与控制进程的方式。,11,2.2.3,进程控制原语,1,创建原语,create(),1),功能,2),引起创建的事件,在采用进程家族制的系统中，进程一般由父进程创建,.,引起创建的事件如下：,当终端用户登录时，由终端子进程创建用户进程；,批处理系统中，作业调度程序为选出的作业创建进程；,系统为合法用户建立服务进程；,进程运行时可以创建子进程来协同完成任务。,1.,什么是传统机械按键设计？,传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动,PCBA,上的开关按键来实现功能的一种设计方式。,传统机械按键设计要点：,1.,合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。,2.,开关按键和塑胶按键设计间隙建议留,0.050.1mm,，以防按键死键。,3.,要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。,传统机械按键结构层图：,按键,开关键,PCBA,13,3),创建原语的实现过程,创建原语需要一些参数，如进程外部标识符、,CPU,初始状态,S0,、初始内存区,M0,、所需资源,R0,、优先级,K0,等。,14,2,撤消原语,destroy,（）,1),功能,策略有两种：,一种是撤消一个具有指定标识符的进程，,另一种是撤消一个进程及其所有子孙进程，以防止形成不可控制的孤儿进程。为了更好地保证系统的安全，通常使用后者。,2),撤消进程的典型事件,进程完成任务，正常结束时被撤消；,进程运行出现故障及错误时，被迫终止运行而被撤消；,进程运行时因外界干预而撤消，如系统发生死锁时需要撤消一些进程、父进程撤消子进程等。,15,3),撤消原语的实现过程,参数为撤消进程的标识符,n,16,3,阻塞原语,block,（）,1),功能,处于执行状态的进程自身被阻塞。阻塞原语能够暂时剥夺执行进程使用,CPU,的权力，将其置为阻塞状态并插入阻塞队列，引起进程调度。,2),引起阻塞的典型事件,进程请求,I/O,服务，无论获得,I/O,服务与否，通常都要暂时放弃,CPU,；,某些原语操作，如,P,操作等可能引起进程阻塞；,某些系统进程工作时占用,CPU,，无事可做时，则调用阻塞原语将自己阻塞。,17,3),阻塞原语的实现过程,18,4,唤醒原语,wakeup,（）,1),功能,将唤醒进程的,PCB,表从阻塞队列移出，置为就绪状态，插入就绪队列，准备接受进程调度程序的下一次调度。,2),唤醒进程的典型事件,进程请求的,I/O,操作完成；,某些原语操作，如,V,操作等可以解封阻塞进程,某些系统进程有事可做时，用唤醒原语将其唤醒。,19,3),唤醒原语的实现过程,20,5,挂起原语,suspend,（）,1),功能,活动就绪,静止就绪,活动阻塞,静止阻塞,执行,静止就绪,2),挂起对象与挂起方式,挂起对象：,进程请求挂起自身；,父进程挂起子进程。,挂起方式如下：,挂起一个具有指定标识符的进程；,挂起某个进程及其所有子孙进程。采用这种挂起方式可以避免进程被挂起而其子孙进程仍在活动而带来的问题,21,3),实现过程,22,6.,激活原语,active,（）,1),功能,静止就绪,活动就绪,静止阻塞,活动阻塞,2),激活对象,激活一个具有指定标识符的进程,父进程激活子进程,3),实现过程,23,
展开阅读全文