Linux操作系统第5章ppt课件.ppt

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1、进程管理第5章5.1进程的概念5.2进程的运行5.3进程的组织5.4进程控制5.5进程调度5.6进程同步5.7进程通信5.1进程程序以进程的形式占用CPU运行，因此处理机管理就是进程管理。进程管理的功能是跟踪和控制所有进程的活动，为它们分配和调度CPU，协调进程的运行步调。进程管理的目标是有效地调度CPU，最大限度地发挥CPU的处理能力，提高进程的运行效率。程序的顺序执行程序的各操作间是依序执行的，程序与程序之间是串行执行的，这种执行程序的方式称为程序的顺序执行。顺序执行程序的特点：顺序性：程序在CPU上

2、是顺序执行的。封闭性：只有程序本身才能改变程序的运行环境。可再现性：程序执行的速度与最后的结果无关。程序的顺序执行过程设有n个程序，每个程序由I（输入），C（计算），P（输出）三个程序段组成。仅当一个程序全部执行完后，另一个程序才可以开始执行，执行顺序如下：顺序执行程序时，系统资源利用率低。I1—>C1—>P1—>I2—>C2—>P2—>I3—>C3—>P3—>...程序1程序2程序3程序的并发执行若干个程序或程序段同时在系统中运行，它们的执行在时间上是重迭的，这种执行程序的方式称为并发执行。程序并发执行

3、的特点：程序运行受外界的影响，没有封闭性。程序运行的结果往往不可再现。并发程序之间相互制约，导致程序运行过程的间断性。程序的并发执行过程当一个程序未完成时，另一个程序可以开始运行。不同程序的多个程序段可以同时或交叉执行。并发执行可以充分地利用系统资源。I1I2I3C1C2C3P1P2P3...并发程序的执行举例{...readCintoN;N=N-1;outputNtoC;...}{...readCintoM;M=M+1;outputMtoC;...}programA:programB:设某停车场使用程序

4、控制电子公告牌显示空闲车位数。车辆入库时执行程序A，车辆出库时执行程序B，它们都要更新空闲车位计数器C。C并发程序的执行时序影响执行结果时间T0T1T2T3T4T5程序AC->NN=N-1N->C程序BC->MM=M+1M->CC的值100100999999100时间T0T1T2T3T4T5程序AC->NN=N-1N->C程序BC->MM=M+1M->CC的值10010010010099101顺序执行，C被正确更新交叉执行，C更新错误进程的概念在多道程序环境下，并发程序的执行过程与程序文本不是一一对应的，

5、因而引入进程概念。进程（process）是一个可并发执行的程序在某数据集上的一次运行。进程是操作系统进行资源分配的单位。进程与程序程序是进程的一个组成部分，是进程的执行文本；程序是静态的指令集合，进程是动态的，动态地产生和消亡；一个程序可以对应多个进程；一个进程可以顺序执行多个程序。进程的特性动态性：进程由“创建”而产生，由“撤消”而消亡，因“调度”而运行，因“等待”而停顿。并发性：同一时间段内有多个进程在系统中活动。它们宏观上是在并发运行。独立性：进程是可以独立运行的基本单位；是资源分配调度的基本单位。

6、异步性：每个进程按照各自独立的、不可预知的速度向前推进。进程的基本状态运行状态—进程正占用CPU。就绪状态—除CPU外，其它资源都已满足。等待状态—进程因某种资源不能满足，或希望的某事件尚未发生而暂停运行。进程的组成进程由程序、数据、进程控制块（PCB）三部分组成。进程控制块（PCB）是系统为管理进程设置的一个数据结构，用于记录进程的特征和变化过程。PCB是系统进程调度和进程控制的依据。当系统创建进程时，为它生成PCB；进程完成后，撤消它的PCB。进程控制块系统使用PCB记录进程的相关信息。系统创建进程时

7、，为它生成PCB；进程完成后，撤消它的PCB。进程描述信息：进程标识号PID、家族关系等；进程控制和调度信息：进程状态、优先级、记时信息等；资源信息：使用的存储器空间、打开的文件以及设备等；现场信息：CPU寄存器和系统堆栈等的内容。Linux进程的状态Linux进程状态的划分运行态（running）：运行态实际包含了上述基本状态中的执行和就绪两种状态，处于运行态的进程或正在运行或准备运行。睡眠态（sleeping）：也称等待态。进程在等待某个事件或某个资源。睡眠态又分为可中断的和不可中断的两种。可中断睡眠

8、态的进程可以被信号唤醒而进入就绪状态，不可中断睡眠态的进程不能被信号唤醒，必须等到所等待的硬件资源可用后被唤醒。僵死态（zombie）：由于某些原因（如执行了exit）进程被终止，这时进程已释放了除PCB外的所有资源。这种占有PCB但已经无法运行的进程就处于僵死状态。暂停态（stopped）：处于暂停状态的进程一般都是由运行状态转换而来，等待某种特殊处理。比如处于调试跟踪的程序，每执行到一个断点，就转入暂停状态，等待新的输入信