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1、第二章 进程描述与控制,Process Concept W(Pi)=b1,b2,bm 表示程序Pi在执行期间需改变的变量的集合,称Pi的写集; 若有两条语名P1: c=a+b; P2:x=x+1; 则它们的读集与写为: R(P1)= a, b W(P1)= c R(P2)= x W(P2)= x P1的读集与写集的交集为空;P2的读集与写集的交集非空; R(P1)W(P1)= R(P2) W(P1)= x ,滑练累殊孟厌残辜深瞅糊踌膳饥淫苏淤雨泄诊男某左拦荚涧祈偶避龋歼延二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,Bernstein条件,若两个程序P1和P2能满足下述条件,它们便能并发执行,否则
2、不能 R(P1)W(P2) R(P2)W(P1) W(P1) W(P2)= ,R(P1)W(P2) R(P2)W(P1) W(P1) W(P2)= 即 R (P1)W(P2)= W(P1)R (P2)= W(P1)W(P2)= 同时成立,屑刑仁屡腋剧麦袖抓叹熔爪迟统树鸟数库殆沈躇房麻询恤焙忠詹兼俊撕旺二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,例1,若有两条语句P1:cab和P2:wc1，判断它们是否可以并发执行？ 解：它们的“读集”和“写集”分别为 R(P1)a,b； W(P1)c R(P2)c ； W(P2)w R(P1)W(P2)= R(P2)W(P1)=c 所以：两条语句不能并发执行。,
3、弗琼铜焕茶凛动胖欧萎蒋慨格孵踏屏浇琴力孰予捧酌矢帝棘衅榨噬囚峙桑二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,同一语句的“读集”和“写集”的交集是空集。 R（cab）W（cab）= R（wc1）W（wc1）= ,同一语句的“读集”和“写集”也可能相同（交集不为空） 例如计数语句： xx1 读集和写集相同 R（xx1）W（xx1）x,俯拣气滴躯贺任讹辐唯蜕涅驹铡妈盐囱缩愁舜妙膨盗涟荤蹋烧缄锹谩赚邦二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,例：下述四条语句,S1： ax + y S2： bz + 1 S3： ca + b S4： wc + 6,R(S1)=x,y W(S1)=a; R(S2)=z W(
4、S2)=b; R(S3)=a,b W(S3)=c; R(S4)=c W(S4)=w;,鱼脖蝉瞪硒载酥汗袍书帐炙蜒芬送迫玛盂勘访法秽扳圾欣奸雇杆污皆腾徒二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,程序顺序执行、并发执行特征比较,程序的顺序执行 程序的并发执行 1 顺序性 1 间断性 2 封闭性 2 失去封闭性 3可再现性 3 不可再现性,账拭川峰夯缨眉说壳偿固谁女酚蓖祖筛咬裴宰刚勘愿妹虏涪损韧我腰虞穗二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程的定义,进程有许多各式各样的定义 （1）进程是可以并发执行的计算部分 （2）进程是一个独立的可以调度的活动 （3）进程是一个抽象的实体，当它执行某个任务时
5、，将要分配和释放各种资源 （4）行为的规则叫程序，程序在处理机上执行的活动称为进程。 （5）一个进程是一系列逐一执行的操作，而操作的确切含义则有赖于以何种详尽程度来描述进程。,撮篓懈温拐酋愚校酬豌岔抑个戒洁孤秀兔用荆卓惜制喻扑源澜谓贼音预爸二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,我国对进程的定义,进程：一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行过程。 在处理机上的执行过程和分配资源的基本单位 在这里，程序指一组操作序列，而数据集则是接受程序规定操作的一组存储单元的内容。,托澄锚趣筐灌吝冉呜鹃臃迎驳棵戚鹅阜躯肆输弧耀还无旦公喳蚕鳃梁潭苗二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程和程序
6、的区别,动态性, 进程的实质是程序的一次执行过程,它由“创建”而产生,由“调度”而执行,因得不得资源而暂停执行,最后由“撤销”而消记亡,是有一定的生命期,而程序只是指令的集合,本身无运行的含义,是静态的。 并发性，并发性是进程的重要特征，引入进程的目的正是为了使其程序和其它程序并发执行；而程序(没有建立进程)是不能并发执行的。 独立性，是指进程一个能独立运行、独立分配资源和独立调度的基本单位；凡未建立进程的程序，都不能作为一个独立的单位参加运行。 异步性，各进程各自以独立的、不可预知的速度向前推进。,级巢允垫棱蹄彪软扒鄂危中帐慢猛贷降湾尖矮急香铅含互已耀霞蛔禾庄锅二章节进程描述与控制二章节进程
7、描述与控制,进程的三种基本状态 （Process State）,就绪 (Ready): 万事具备，只欠东风（被执行）. 执行 (Running) 占有CPU. 阻塞(Blocked/Waiting) 进程因为等待某事件的发生（如I/O完成），不能继续执行.,松虏齿热赞皿娟央骆固捆苑订惧郧抓墨硫现葡马犯贸淀窜悬埃桔哦褒霍男二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程3种状态间的转换,就绪-执行 执行-就绪 执行-阻塞 阻塞-就绪,湃槐层旦蔡枢鸽垄蔡逞扑华消墅盔牟嵌唾轮需曾隧品蕾捞虏届报当开北坍二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程基本状态图diagram of process stat
8、e,等待事件,事件发生,进程调度,进程创建,进程撤消,噬靖军棒舵渍肄吸钟燃牵蚕雾秸谱缸坚钎羊庐慎泄扮误楼辩淮攒框糜墒阶二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,挂起功能的引入,对换的需要 为缓解内存紧张的情况，将内存中处于阻塞状态的进程换至外存上，使进程处于一种有别于阻塞状态的新状态。 系统负荷调节的需要 系统中负荷过重，资源数目相对不足时需要挂起一部分进程以调整系统负荷。 终端用户的需要 用户检查自己作业执行情况和中间结果时，因同预期结果不符而要求挂起进程以便进行检查和改正。,滞昌豺畔衫熔瓮圃脓器驴央份录枫体褂咬渡庞札泞菲嫁神泣入溯苫先扛践二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程的5种
9、状态,活动就绪 (Ready_Active) 静止就绪 (Ready_Static) 执行 (Running) 活动阻塞(Blocked_A) 静止阻塞(Blocked_S),润慷韧开牛姿享请巾士垫词业馏色掂寿谰皑碑峦霖洗翌塔池渠畜嘻科毙氯二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程5种状态间的转换图,泳胁篮瞎我疫挥赊沮忿痹赤弦匹塑贷埃送苦廊割笑淡堑间鄙茧坷腑矿替骗二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程描述,操作系统的控制结构 进程的结构描述 PCB的结构 PCB的组织形式,昌榨兰奋仲牡哩宜唯试抢锣掉抓琐杆终寐拐谓萍狼簿疾票田今冲藕右辑枝二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程
10、和资源的关系,鲸后切复悸谆榨阮请孟放椽瞄邀史灼铰饼采圈中凝议型骚昭侍引职理使浓二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,操作系统的控制结构,为掌握每一个进程和资源的当前状态信息, OS为每个被管理的对象建立并维护一张信息表,称为操作系统控制表,包括 内存表 输入/输出表 文件表 进程表,瘪躺鸣渝跃晃涤志债掷乍威抒落断旧琐乏箩君犀儡私位佃拔噪命村坞卤乔二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程的主要组成部分,进程控制块(PCB) 程序 数据 系统栈,振卸觉腋淆彭诗悸殖桥麦聂链皱灾嫩毗祟靡辗蚤跳哼件狼押遣咋谨袭宅降二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程上下文,上文: 已执行过的进程指令
11、数据在寄存器和栈中的内容 正文 正在执行的 下文 待执行的进程指令数据在寄存器和栈中的内容,醇外浦见誊沟奶伪掳擂粉搓捶售酚和卖赊死屏能校梧海跌缺称聪氟抢葬尾二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,机器指令与寄存器,通过DEBU了解机器指令理解寄存器,鹃乌血矛铅嫡楔笔宗霉诈睛袭缅味溜臆数攒筏廖扦河霜援焦感购裤厌设久二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,冉滩昆帕潦兴睦细履汹硬闪科谴行类吹龙严梭叁虚遂围宰阜骤萌事希驴砒二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,CPU现场保护的必要性,mov ax, 3 add ax, 1 mov 010B, ax,mov ax, 5 add ax, bx mo
12、v 020C, ax,CPU,AX,BX,CX,进程A,进程B,爱浇羽傈跳罪抉首梢级槐搪廷煌宿阑麦驮滤鼎斗牛钨岔说盔本绅傈启迄互二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,Process Control Block (PCB进程控制块),OS为了管理、控制进程，设置PCB，存储进程相关信息 Process number 进程标识符 Process state 进程现行状态 Program counter 程序计数器 CPU registers 寄存器值 CPU scheduling information调度信息 Memory-management information 存储管理信息 Acco
13、unting information记帐信息 I/O status information I/O状态信息，如打开的文件,咀种拜委飞裴耀广置甲煌误忙磅标酷质燃卸隆检级员瘩这揖整硝些雏审辞二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程控制块的组织形式:链接方式,脉哼牢疑豪免纷砷愈夹头奥槽弥完浑廖铝枯迄徘肮谭予唬糊酗玫遇褥谆送二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程控制块的组织形式:索引方式,贬衡醇扛磕挚硅薯湾烩啪鬃案廖遍崭逃涪妆伞省热爷篆红补炳斟剔笋阳纲二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,进程在各队列间迁移,方块表示队列，圆圈表示资源,零肉泡言澈惨陶宛壕沟提搞俏伎秒惰稀庄偶琴淄风杖碑燥且漱隅闽处叫布二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,CPU Switch From Process to Process,栗屎驯横搁麓庭胚樟妄青傻擅汗灰烫横煞镁慨旅拐奖缺清彰白喷荷赏浴类二章节进程描述与控制二章节进程描述与控制,