文档介绍：进程管理
Operating System
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2018/6/24
进程控制
进程控制由OS内核完成,是进程管理的最基本功能
创建与终止进程以及进程状态转换都是进程控制的范畴
进程控制的实现通过原语完成,以保证通信与控制的确定性
原语:若干条指令组成的完成特定功能的过程
原语具有“原子操作”性,要么不执行,要么全部执行,不可被分割和中断,常驻内存
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进程控制
进程创建
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进程终止
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进程阻塞与唤醒
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进程挂起与激活
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进程创建
进程图是一种有向树,用来描述一个进程的家族关系,本质上表明了进程间的层次关系
结点代表进程,结点间的有向边代表父子关系
父子进程:进程A创建进程B,则A称为B的父进程,B称为A的子进程
祖先进程:父进程的创建者
子进程可以从父进程继承资源,子进程结束后要将资源归还其父,父进程终止时要同时终止其子
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进程创建
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
父进程(Parent Process)
子进程(Child Process)
祖先(Ancestor)
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进程创建
引起进程创建的典型事件
用户登录:合法用户登录时,在终端为其建立一个初始化进程,并插入就绪队列,该进程通常会用来配置用户工作环境
作业调度:每个被调度到的作业会被分配相应PCB并分配资源,最后放入就绪队列
提供服务:为响应用户请求,创建一个新的进程完成所需服务,并帮助用户对服务过程进行监测
应用请求:由应用进程自身创建一个或多个完成特定功能的子进程
内核创建
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进程创建
发生上述创建进程的典型事件后,CREAT( )原语将按照下述步骤创建新进程
申请空白PCB:为新进程申请新的进程号,同时从PCB区索取空白PCB
分配资源:主要是进程顺利运行所需的内存空间,不同进程所需空间不同,通常在申请创建进程时已经显式说明自身所需空间
初始化PCB:包括对标识信息、处理机状态信息和控制信息的初始化
将新进程插入就绪队列:上述工作顺利完成,且就绪队列允许其插入,则该进程将进入就绪队列等待CPU
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进程终止
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当进程运行到结束指令,则该进程生命期结束,撤销PCB并释放资源
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进程运行期间出现异常而被迫终止进程,通常有越界错、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/O故障等
3
进程自身运行正常时,应外界请求而终止,通常有操作人员或OS干预、父进程请求、父进程终止等
引起进程终止的典型事件
1、正常结束 2、异常结束 3、外界干预
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进程终止
进程终止过程
根据进程标识符寻找其PCB并读取进程状态
对正在执行的进程,应立即终止,并等待再次调度;对具有子孙的进程,应同时终止其子孙,避免不可控进程的出现
被终止进程的资源要归还系统或其父
被终止进程的PCB从所在队列中清除,在其他进程提取信息后将空闲的PCB返还系统并更新PCB管理机构
OS调度并执行下一个准备就绪的进程
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进程阻塞与唤醒
引起进程阻塞和唤醒的典型事件
请求系统服务:正在执行的进程申请的服务无法响应时,暂时阻塞
启动某种操作:如I/O
新数据尚未到达
无新工作可作