UNIX进程管理.ppt

指针。
2. U区(U Area)
(1) 指向进程表项的指针。 (2) 真正用户标识符u-ruid(real user ID)。 (3) 有效用户标识符u-euid(effective user ID)。 (4) 用户文件描述符表。 (5) 当前目录和当前根。 (6) 计时器。 (7) 内部I/O参数。 (8) 限制字段。 (9) 差错字段。 (10) 返回值。 (11) 信号处理数组。
2. init：PID=1 初始化boot和login进程 所有用户进程的“祖先”（ancestor） 所有非sched创建的系统进程的“祖先”（ancestor）
3. vhand：PID=2 将memory中较少使用的页移入swap 区。
4. dbflush：PID=3 在一定的时间间隔将“buffer cache”中的内容刷新
10.1 UNIX系统概述
1. UNIX系统的特征
1) 开放性 2) 多用户、多任务环境 3) 功能强大，实现高效 4) 提供了丰富的网络功能 5) 支持多处理器功能
UNIX系统结构
UNIX简略结构
用户程序
编译程
Shell edit
序
kernel
硬件
实用程序
UNIX层次结构说明
▪ 硬件：可以是便携机、个人机、工作站、大 中小型机等
(1) 文件管理 (2) 高速缓冲机制 (3) 设备驱动程序
10.2 进程的描述和控制
2.1 进程描述
在UNIX系统Ⅴ中， 把进程控
(1) (2) U区 (3) 本进程区表 (4) 系统区表
1. 进程表项(Process Table Entry)
(1) 进程标识符(PID)。 (2) 用户标识符(UID)。 (3) 进程状态。 (4) 事件描述符。 (5) 进程和U区在内存或外存的地址。 (6) 软中断信息。 (7) 计时域。 (8) 进程的大小。 (9) 偏置值nice。 (10) P-Link指针。 (11) 指向U区进程正文、 数据及栈在内存区域的
第十章 UNIX系统内核结构
参考《 UNIX操作系统设计》 Maurice J.Bach
• 主要内容
• UNIX系统的特点;
• 进程,存储,文件,设备管理的相关数据 结构及算法
• 重点
• UNIX系统的进程管理(数据结构,算 法)
• 文件管理超级块,索引结点,空闲块管 理
第十章 UNIX系统内核结构
至硬盘。 5. kmdaemon：PID=4
管理保留内存池，以备服务进程中断时取用 6. htepi_daemon：PID=5
处理“ht filesystem driver ” 的异步日志文件的修改
1. 进程创建 fork系统调用
(1) 为新进程分配一个进程表项和进 程标识符。
(2) 检查同时运行的进程数目。 (3) 拷贝进程表项中的数据。 (4) 子进程继承父进程的所有文件。 (5) 为子进程创建进程上下文。 (6) 子进程执行。
•
wait();
(5) 为子进程创建进程上
•}
下文。
(6) 子进程执行。
2. exec系列系统调用
把新的程序装入调用进程的内存空间，使调用 进程被覆盖，从新引入进程的入口开始执行。 即：新进程取代了老进程。（进程标识符与调 用进程相同，只是执行的代码不同。） 两种参数传递：
3. 系统区表(System Region Table)
又称区表，每个表目代表一个在系统中的区 (1) 区的类型和大小 (2) 区的状态 (3) 区在物理存储器中的位置 (4) 引用计数 (5) 指向文件索引结点的指针
4. 本进程区表(Per Process Region Table)
图 10-2 进程区表项、系统区表项和区的关系
▪ 内核：包括中断、存储、进程、I/O、文件等 管理程序
▪ Shell：具有多种功能的系统程序
▪ 实用程序：完成大部分UNIX高级命令的功能
2. UNIX系统的内核结构
图 10-1 UNIX核心的框图
1) 进程控制子系统
(1) 进程同步 (2) 进程通信 (3) 存储器管理 (4) 进程调度
2) 文件子系统
进程的数据结构
数据结构关联图
user
进程I proc
Text data stack
进程表
PPRT
系统区表 页表
内存
2.2 进程状态与进程映像
1.进程状态
九种状态
1）初始态 2）内存就绪态 3）外存就绪态 4）核心态下的执行态 5）用户态下的执行态
6）内存中的睡眠 7）外存睡眠 8）被剥夺 9）僵死态
• main() •{ • pid_t pid; • pid=fork();
(1) 为新进程分配一个进 程表项和进 程标识 符。
(2) 检查同时运行的进程 数目。
• if(pid==0)
(3) 拷贝进程表项中的数
•
exec(program); 据。
• else if(pid>0)
(4) 子进程继承父进程的 所有文件。
见图10-4
进程状态间转换的几条规定
1、进程可在用户态及核心态下运行
核ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ态
中断 重置PSW
用户态
2、对就绪进程的两种处理方法
内存就绪进程参与竞争，外存就绪应先 换入内存。
由0#进程管理。
3、有些状态只能做单向转换
内存睡眠的进程可调出到外存睡眠，而外存 睡眠的进程不能调入到内存睡眠，外存睡眠 的进程在被唤醒时只能进入外存就绪态，等 待下一次的调度时再进入内存，转换是单向 的。
2. 进程映像
• UNIX进程映象由三部分组成： • 用户级上下文：包括用户正文段、用户数据
段和用户栈
• 寄存器级上下文：程序寄存器（PC）、处理 机状态寄存器（PSW）、栈指针、通用寄存 器
• 系统级上下文： – 静态部分（PCB和资源表格） – 动态部分：核心栈（核心过程的栈结构， 不同进程在调用相同核心过程时有不同核 心栈）
2.3 进程控制
进程创建层次结构
引导
核心创建0#
终端1
0#创建1#
终端2
...
...
终端n
UNIX中的两个特殊进程 0#进程 ▪ 由内核程序创建，初始化时创建1#进程 ▪ 负责进程调度与对换 1#进程
是所有用户进程的祖先进程
•1. sched：PID=0 UNIX核心创建的第一个进程 系统启动时创建其他系统进程 负责进程在swap和memory之间的切换(进程调度)