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news 2025/10/24 3:58:39

英文网站建设招标,建设银行网站登录不上去,网络架构有哪些,赣县网站建设进程的概念和特征概念#xff1a; 进程的多个定义#xff1a; 进程是程序的一次执行过程进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动进程时具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程#xff0c;它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位上面所说…进程的概念和特征概念进程的多个定义进程是程序的一次执行过程进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动进程时具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位上面所说的三个不同的定义都在强调一个点进程是一个运行过程它是动态的过程而不是静态的事物在多道程序环境下允许多个程序并发执行此时他们将失去封闭性并具有间断性以及不可再现性的特征。为此引入了进程的概念一个进程代表一个允许的程序。进程是动态的运行过程而程序是静态的代码。进程可以让我们更好的描述和控制程序的并发执行实现操作系统的并发性和共享性。为了让参与并发的每个进程都能独立地运行必须为每个进程配置一个专门的数据结构我们将这个数据结构称为进程控制块(PCB)。系统利用PCB来描述进程的基本情况和运行状态进而控制和管理进程。同时程序相关数据段PCB三个部分共同构成了进程实体(又称进程映像) 所谓的创建进程实际上是创建进程实体中的PCB而撤销进程实际上是撤销进程实体中的PCB。进程映像是静态的进程是动态的。 PCB是进程存在的唯一标志引入进程实体的概念之后我们可以把传统操作系统的进程定义为进程是进程实体的运行过程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位特征动态性。进程是程序的一次执行有着创建活动暂停终止等过程具有一定的生命周期。动态性是进程最基本的特征。并发性。多个进程实体同存于内存中能在一段时间内同时运行。引入进程的目的就是使进程能和其他进程并发执行。并发性是进程的重要特征也是操作系统的重要特征。独立性。指每个进程实体都能独立运行独立获得资源和独立接受调度。凡是没有建立PCB的程序都不能作为一个独立运行的单位参与运行异步性。由于进程的相互制约使得进程按各自独立的不可预测的速度向前推进。异步性会导致结果的不可再现性因此操作系统中必须配置相应的进程同步机制。进程是由多道程序的并发执行而引出的它和程序是两个截然不同的概念。(一个是爹一个是儿子很多个爹并发然后引出一个儿子的概念)进程的基本特征是对比单个程序的顺序执行提出的也是对进程管理提出的基本要求。进程的状态与状态间的转换进程的状态进程一共有5种状态常用的是前三种运行态。进程正在处理机上运行。在单处理机中每个时刻都只有一个进程处于运行状态。就绪态。进程获得了除了处理机意外的一切它所需要的资源只要得到处理机这个进程就能立即执行。系统中处于就绪态的进程可以有很多个通常将它们排成一个队列称为就绪队列阻塞态。又称为等待态进程正在等待某一时间而暂停运行如等待某资源为可用(不包括处理机)或等待输入/输出完成。即使处理机空闲该程序也不能运行。系统通常将处于阻塞态的进程也排成一个队列甚至根据阻塞原因的不同设置多个阻塞队列。创建态。进程正在被创建尚未转到就绪态。创建进程需要多个步骤申请一个空白PCB 向PCB中填写用于控制和管理进程的信息为该进程分配运行时所必须的资源把该进程转入就绪态并插入就绪队列但是如果进程所需的资源(处理机以外的)不能被满足那么创建工作就尚未完成这个时候进程所属的状态就是创建态结束态。进程正从系统中消失可能时进程正常结束或其他原因退出运行进程需要结束运行时系统首先将这个进程设置为结束态然后进一步处理资源释放和回收工作进程状态之间的转换 1.就绪态→运行态处于就绪态的进程被调度后获得处理机资源(处理机分配时间片)于是进程就从就绪态变成了运行态 2.运行态→就绪态处于运行态的进程在时间片用完之后不得不让出处理机从而进程由运行态转为就绪态。 3.运行态→阻塞态进程请求某一资源的使用和分配或等待某一时间的发生时它就从运行态转为阻塞态。这个状态的转变是进程的主动转换而不是被动的获得什么或丢失什么而进行的状态转换 4.阻塞态→就绪态进程等待的事件或资源到来的时候中断处理程序必须把相应进程的状态由阻塞态转换为就绪态。(比如所中断结束的时候中断处理程序就要干活了) 5.创建态→就绪态当进程获得了除了处理机以外的所有资源的时候进程的状态就从创建态变为了就绪态 6.运行态→结束态当进程结束运行或出现错误而终止运行的时候操作系统就把这个进程的状态设置为结束态然后处理资源释放和回收的工作进程的组织 1.进程控制块(PCB)------十分重要进程创建的时候操作系统为它新建一个PCB该结构之后常驻内存任意时刻都可以存取并在进程结束的时候删除。PCB是进程实体的一部分是进程存在的唯一标志。进程执行的时候系统通过其PCB了解进程的现行状态一边操作系统对其进行控制和管理进程结束的时候系统收回其PCB该进程随之消亡 PCB的主要用处如下当操作系统想要调度某个进程运行的时候要从这个进程的PCB中查出其这个进程现在的状态和优先级在调度到某个进程之后要根据其PCB中所保存的处理机的状态信息设置该进程恢复运行的现场并根据PCB中的程序和数据的内存地址找到这个进程的程序和数据进程在运行过程中当需要和与之合作的进程实现同步、通信或者是访问文件的时候也需要访问PCB 当进程由于某种原因而暂停运行的时候(可以是出现了异常有了中断事件或者只是单纯的分配的时间片到了)需要将断点的处理机状态(也可以说是处理机环境)保存在PCB中在进程的整个生命周期中系统总是通过PCB对进程进行控制的换句话说就是系统只有通过PCB才能感知到进程的存在 PCB实例的图表如下进程描述信息进程控制和管理信息资源分配清单处理机相关信息进程标识符(PID)进程当前状态代码段指针通用寄存器值用户标识符(UID)进程优先级数据段指针地址寄存器值代码运行入口地址堆栈段指针控制寄存器值程序的外村地址文件描述符标志寄存器值进入内存时间键盘状态字处理机占用时间鼠标信号量使用下面对每一列中的重要内容进行描述进程描述信息进程标识符标志各个进程每个进程都有一个唯一的标识号用户标识符进程归属的用户用户标识符主要为共享和保护这两个功能服务进程控制和管理信息进程当前状态描述进程的状态信息作为处理机分配调度的依据(进程的5个状态) 进程优先级描述进程抢占处理机的优先级优先级高的进程可以先获得处理机资源分配清单用于说明有关内存地址空间或虚拟地址空间的状况所打开文件的列表和所使用的输入/输出设备信息处理机相关信息也成为处理机的上下文主要指处理机中各个寄存器的值。当进程处于执行态的时候处理机的许多信息都在寄存器里面。当进程被切换走的时候处理机的上下文都应该被保存在PCB里面以便在该进程重新启动的时候能从断点直接开始继续执行程序为了方便进程的调度和管理需要将各个进程的PCB用适当的方法组织起来。目前常用的组织方法有两种连接方式将同一状态的进程(PCB)链接成一个队列(也许是链表的形式)不同状态对应不同的队列索引方式将同一状态的进程(PCB)组织在一个索引表里面索引表的表项指向相应的PCB不同状态对应不同的索引表 2.程序段程序段指能被进程调度到处理机中执行的代码段。程序可被多个进程运行也就是说多个进程可以运行同一个程序 3.数据段指一个进程对应的程序加工处理的数据可以是原始数据也可以是中间和结果数据进程的控制对系统中的所有进程实施有效的管理具有创建新进程撤销已有进程实现进程状态转换等功能。一般把用于控制进程的程序段称为原语原语的特点是执行期间不允许中断。 1.进程的创建允许一个进程创建另一个进程。被创建的进程是子进程另一个就是父进程。子进程可以继承父进程拥有的所有资源。子进程被撤销的时候要把从父进程那里获得的资源还给父进程。如果直接撤销父进程子进程一般也会被撤销。创建进程会用到的原语是创建原语其内容如下为新进程分配一个唯一的进程标识号并申请一个空白PCB(PCB是有限的)。若PCB申请失败则创建失败为进程分配其运行所需要的资源如内存、I/O设备和CPU时间等。这些资源可以从操作系统中获得也可以从它的父进程中获得。如果资源不够那么这个资源就处于创建态等待资源够的时候进行分配初始化PCB主要包括初始化标志谢谢、初始化处理机状态信息和初始化处理机控制信息以及设置进程的优先级等如果进程就绪态队列能够接纳新的进程那么就把新进程放到队列里面等待被调度运行 2.进程的终止可以引起进程终止的事件主要有正常结束进程任务已经完成并准备退出程序异常结束标识进程在运行的时候发生了某种异常事件让程序无法继续运行下去。外界干预指进程应外界的请求而停止运行如操作系统干预(一般都是发生了中断然后操作系统进场) 终止进程用到的原语是终止原语其内容如下根据被终止进程的标识符检索出该进程的PCB从中读出这个进程的状态如果被终止进程处于运行态就立刻终止这个进程的执行将处理机资源分配给别的进程若该进程还有子进程则把其子进程全部终止将这个进程的所有资源全部释放或归还给其父进程将该PCB从所在队列(索引表)中删除 3.进程的阻塞和唤醒进程主动使用阻塞原语使自己的状态从运行态变为阻塞态。阻塞原语的执行过程如下找到将要被阻塞进程的标识号对应的PCB 若该进程为运行态则保护其现场(存储处理机上下文)将其状态转为阻塞态停止运行把这个PCB插入相应事件的等待队列将处理机资源调度给其他就绪态的进程当被阻塞进程所等待的事件发生的时候由别的进程调用唤醒原语将处于阻塞态的进程唤醒唤醒原语的执行过程如下在该事件的等待队列中找到相应进程的PCB 将其从等待队列中移出并设置其状态为就绪态把该PCB插入就绪队列等待处理机的调用(或是等待调度程序的调度) 进程的通信指进程之间的信息交换。此处介绍三个高级通信方法 1.共享存储通信的进程之间存在一块可以直接访问的共享空间通过对这片空间进行读写操作实现进程之间的信息交换。在对共享空间进行读写的时候需要使用同步互斥工具(PV操作)(即共享空间是一个临界资源)来防止两边一起读或者是一起写。共享存储又分为两种基于数据结构的共享为低级方式的共享基于存储区的共享为高级方式的共享操作系统只负责为通信进程提供可以共享使用的存储空间和互斥工具。进程空间一般都是独立的进程运行期间一般不能访问其他进程的空间想让两个进程共享空间必须通过特殊的系统调用实现而进程内的线程是自然共享进程空间的 2.消息传递进程间的数据交换以格式化的消息为单位。如果通信的进程之间不存在可以直接访问的共享空间就必须利用操作系统提供的消息传递方式实现进程通信。进程之间通过操作系统提供的发送消息和接收消息两个原语进行数据交换。这个是当前应用最广泛的进程间通信机制。直接通信方式发送进程直接把消息发送给接受进程并将它挂在接收进程的消息缓冲队列上面接收进程从消息缓冲队列中获得消息间接通信方式发送进程把消息发送给某个中间实体接收进程从中间实体中拉取消息。这种中间实体一般被称为信箱。这个方式被广泛的运用在计算机网络中 3.管道通信所谓管道是指用于链接一个读进程和一个写进程以实现它们之间的通信的一个共享文件又名为pipe文件。向管道(共享文件)提供输入的发送进程以字符流形式将大量的数据写入管道而接受管道输出的接受进程(读进程)从管道中接受数据。为了协调双方的通信管道机制必须提供以下三方面的协调能力互斥同步和确定对方的存在从管道读取数据是一次性操作数据一旦被读取就释放空间以便写更多的数据。管道只能采用半双工通信即某一时刻只能单向传输。要实现父子进程的互动通信需要定义两个管道写进程在执行的时候只有把管道写满了才会让读进程进来读取数据而缓冲区里面还有数据的时候写进程是不会去写数据进去的。只有管道空了写进程才开始写数据。
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