进程表示与进程状态变化

三. 进程等待系统调用
如 waitpid(pid,&statloc,opts) 系统调用， 进程发出此系统调用后，阻塞于内核、等待 pid所指进程运行结束 *
3.2.2 进程状态及变化 运行状态(Running)：当一个进程正在处理 机上运行时。 就绪状态(Ready)：一个进程获得了除处理 机之外的一切所需资源，一旦得到处理机 即可运行. 阻塞状态又称等待状态(Blocked)：一个进 程正在等待某一事件而暂 停运行时，如等 待某资源成为可用，等待输入 /输出完成。 创建状态(New)：一个进程正在被创建，还 没到转到就绪状态之前的状态。 结束状态(Exit)：一个进程正在从系统中消 失时的状态，这是因为进程结束或其它原 因流产所导致。*
状态变化图
New 被调度
进入就绪队列
Running
结束
Exit
等待事件 时间片完
Ready
Blocked 事件发生
可能的状态变化如下： 空→创建：一个新进程被产生来执行 一个程序 创建→就绪：当进程被创建完成，初 始化后，一切就绪，准备运行时变到 就绪态。（为了限制系统资源不过份 分散，也可以限制从New进入Ready状 态的进程数，这样做可以使系统内存， 内核用户页表空间等系统资源集中给 有限的进程使用。因此可能进程进入 创建状态但很长时间不能挂入就绪队 列，等操作系统把它调入时才可以分 配好所有资源，变为就绪状态）*
5.用进程运行现场初始值设置处理机 现场保护区。造一个进程运行栈帧
6.将进程置成就绪状态 7.置好父进程等关系域 8.将PCB表挂入就绪队列，等待时机
被调度运行 *
二.进程结束大致处理过程如下： 1.将进程状态改到结束状态 2.关闭所有打开文件，设备 3.释放用户进程程序文件映射和其他资源 4.进行相关信息统计 5.清理其相关进程的链接关系，如在UNIX 中，将该结束进程的所有子进程链到1 号进程，作为1号进程的子进程，并通 知父进程自己已结束 6.释放进程映像空间（对于虚存来说如： 交换区，所占物理页，将页表所占空间 返还系统） 7.释放进程控制块(PCB) 8.调用进程调度与切换程序 *
1. 进程定义 进程：是一个有独立功能的程序关于某个数
据集合的一次运行活动。 特点：
• 动态性:可动态创建,结束,也可是精灵进程 • 并发性:可以被独立调度,占用处理机运行 • 独立性:尽量把并发事务安排到不同的进程 • 制约性:因访问共享数据或进程间同步而产
生制约 组成：操作系统表示/管理进程的PCB表以及 • 执行程序及处理数据 • 一片存放程序和数据的地址空间 • 一个栈区(一个用户栈,一个核心栈) • 进程使用的其他系统资源*
进程状态变迁的一种实现方法:
就绪队列1
就绪队列2
...
就绪队列n
接收进程
超时
事件1发生
事件2发生 事件m发生
...
处理机 等事件1 等事件2 等事件m
2. 进程控制结构
进程映像：进程执行程序、数据、栈。进程 映像如何存放在内存取决于存储管理机制 进程控制块PCB：系统管理控制进程运行用 的信息集合*
PCB含有以下三大类信息： • 进程标识信息。如本进程的标识；本进程
的产生者标识(父进程标识)；进程所属用 户标识 • 处理机状态信息保存区(栈式结构)。保存 进程的运行现场信息： 1. 用户可用寄存器。这是指用户程序可
运行→阻塞：当进程请求某样东西且必须 等待时，例如，当进程请求操作系统服务， 而操作系统得不到所需的资源，或进程请 求一个输入/输出操作，操作系统已启动外 设，但输入/输出尚未完成，或进程要与其 它进程通讯，要接收对方还未发出的信件 时进程都会被阻塞。
阻塞→就绪：当进程要等待事件到来时， 它从阻塞变到就绪。*
就绪→运行：处于就绪状态的进程被进程 wk.baidu.com度程序选中后，就分配到处理机上来运 行.
运行→结束：当进程指示它已经完成或者 因错流产，当前运行进程会由操作系统作 结束处理
运行→就绪：处于运行状态的进程在其运 行过程中，分给它的处理机时间片用完而 让出处理机;在可剥夺的操作系统中，当有 更高优先级的进程就绪时，操作系统调度 程序可以将正运行进程从运行状态改变为 就绪状态，让更高优先级进程运行.*
以使用的数据、地址寄存器 2. 控制和状态寄存器。如程序计数器
(PC)；程序状态字(PS) 3. 栈指针。过程调用/系统调用/中断处
理和返回时需要用到它*
• 进程控制信息 1. 调度和状态信息，用于操作系统调度进
程占用处理机 2. 进程间通信信息，与支持进程间通信相
关的各种标识、信号、信件等，这些信 息存在接收方的进程控制块中 3. 存储管理信息。包含有指向本进程映像 存储空间的数据结构 4. 进程所用资源。说明由进程打开、使用 的系统资源，如打开的文件等 5. 有关数据结构链接信息，进程可以链接 到一个进程队列中，或链接到相关的其 它进程PCB *
3.2 进程状态 3.2.1 进程的创建与结束等系统调用
一.进程创建处理过程大致为： 1. 接收进程运行现场初始值、初始优 先级、初始执行程序描述、其它资 源等参数 2. 请求分配进程描述块PCB空间，得到 一个内部数字进程标识 3. 用从父进程传来的参数初始化PCB表 4. 产生描述进程空间的数据结构，用 初始执行文件初始化进程空间，建 立程序段，数据段、栈段等 *
第五讲 进程表示与进程状态变化
目的与要求：理解进程概念，掌握进程在系 统中的表示方法，理解进程的创建及其状态 变化。
重点与难点：进程表示与进程创建，状态转 换
习题:1, 2, 4, 5
第三章 进程与处理机管理
3.1 进程描述
进程：是系统中占用处理机及争夺其它系统 资源的实体。用户程序必须在进程中运行。 进程的引入： •为了能在作业内某作业步等I/O时,另一逻 辑上可并行作业步能使用CPU。引入进程 后,逻辑上可并行的作业步可在不同进程 中运行。处理机能在进程间切换。 •引入进程后原多道程序设计系统中的作业 可看成是只有一个进程的作业，作业间可 以并发，而作业内作业步间不能并发。而 新的作业则可包含多个进程。*