进程控制块

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第二讲 进程管理(1)--进程控制

第二讲 进程管理(1)--进程控制

N=account;
N=N+200; account=N;
建立一个能够描述程序的执行过程并且能用来共享资 源的基本单位。
2.1.5 进程的定义和特征
一、进程(Process) 进程是程序在一个数据集上的运行过程,是系统 进行资源分配和调度的一个独立单位。
其它定义:

进程是程序的一次执行。 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”。
2.2 进程的描述
系统中需要有描述进程存在和能够反映其变化的物理实体,即进程的静态 描述。进程的静态描述由三部分组成:进程控制块PCB,有关程序段和该 程序段对其进行操作的数据结构集。
进程控制块PCB包含了有关进程的描述信息、控制信息以及资源信息,是 进程动态特征的集中反映。 系统根据PCB感知进程的存在和通过PCB中所包含的各项变量的变化,掌 握进程所处的状态以达到控制进程活动的目的。
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2.2.1 进程控制块
4)进程控制信息:
程序和数据的地址——指程序和数据所在的内存或外存首地址; 进程同步和通信机制——如信号量、消息队列指针等,它们可能全 部或部分地存放在PCB中; 资源清单——是一张列出了除CPU外的、进程所需的全部资源及已 经分配到该进程的资源的清单; 链接指针——它给出本进程(PCB)所在队列中下一个进程的PCB的 首址。
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2.3.1 进程的基本状态
进程的挂起/解挂状态
一、设臵原因
1、用户需要 :中间结果与预期不符; 2、操作系统需要:系统某些功能故障; 3、系统负荷过重 4、父进程需要 5、对换的需要
二、设臵挂起状态后进程状态的转换

[操作系统]进程控制块

[操作系统]进程控制块

[操作系统]进程控制块
进程控制块: 是操作系统管理控制进程运⾏所哦那个的信息集合,操作系统⽤PCB来描述进程的基本情况以及运⾏变化的过程,PCB是进程存在的唯⼀标志
进程的创建:为进程创建PCB
进程的终⽌:回收他的PCB
进程的组织管理:通过对PCB的阻值管理实现
包含三⼤类信息
(⼀) 进程标识信息:如本进程的表⽰,本进程的产⽣者标识(⽗进程标识) ⽤户标识
(⼆) 处理器的状态信息保存区保存进程的运⾏现场信息
⽤户可见寄存器:⽤户程序可以使⽤的数据,地址等寄存器
控制和状态寄存器:⽐如程序计数器PC 程序状态字 PSW
栈指针:过程调⽤/系统调⽤/终端处理和返回时需要⽤到
(三)进程控制信息
调度和状态信息:⽤于操作系统调度进程并占⽤处理机使⽤
进程间通信信息:为⽀持进程通信与通信相关的各种标志信号信件等,这些信息存在接收⽅的进程控制块中
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
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。

有关数据结构链接信息:进程可以连接到⼀个进程队列中,或连接到相关的其他的其他的PCB
PCB的组织⽅式
链表:同⼀状态的进程其PCB成⼀张链表多个状态对应多个不同的链表
(各状态有不同的链表⽐如就绪链表阻塞链表)
索引表:同⼀状态归⼊⼀个index表 (由index指向PCB),多个状态对应多个不同的Index表
(各状态的进⾏形成不同的索引表:就绪索引表、阻塞索引表)。

操作系统实验1--进程管理

操作系统实验1--进程管理

设计一个有N个进程的进程调度程序一、实验目的通过一个简单的进程调度模拟程序的实现,加深对各种进程调度算法,进程切换的理解。

二、实验内容1、进程调度算法:采用动态最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)。

2、每个进程有一个进程控制块(PCB)表示。

进程控制块可以包含如下信息:●进程名----进程标示数ID;●优先数----Priority,优先数越大优先权越高;●到达时间----进程的到达时间为进程输入的时间;●进程还需要运行时间----AllTime,进程运行完毕AllTime =0;●已用CPU时间----CPUTime;●进程的阻塞时间StartBlock----表示当进程在运行StartBlock个时间片后,进程将进入阻塞状态;●进程的阻塞时间StartTime----表示当进程阻塞StartTime个时间片后,进程将进入就绪状态;●进程状态----State;●队列指针----Next,用来将PCB排成队列。

3、调度原则●进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。

进程的到达时间为进程输入的时间;●进程的运行时间以时间片为单位进行计算;●进程在就绪队列中带一个时间片,优先数加1;●每个进程的状态可以是就绪R(Ready)、运行R(Run)、阻塞B(Block)、或完成F(Finish)四种状态之一;●就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片,用已占用CPU时间加1来表示;●如果运行一个时间片后,进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间,则撤消该进程,如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间,也就是进程还需要继续运行,此时应将进程的优先数减3,然后把它插入就绪队列等待CPU;●每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB,以便进行检查;●重复以上过程,直到所要进程都完成为止。

三、实验要求完成实验内容并写出实验报告,报告应具有以下内容:1、实验目的。

操作系统(进程管理)习题与答案1

操作系统(进程管理)习题与答案1

一、单选题1、关于进程控制块的描述,如下存在问题的选项是()。

A.操作系统控制和管理并发执行进程的依据B.进程存在的惟一标志,离散存放于内存空间或对应程序的文件目录项中C.进程实体的一部分,是拥有描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息的记录性数据结构D.使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其它进程并发执行的进程正确答案:B2、进程标识符和进程控制块的分配可能发生在进程的()阶段。

A.阻塞B.挂起C.创建D.终止正确答案:C3、当一个进程被()时,可能会发生处理器的调度。

①终止;②挂起;③唤醒;④阻塞A.①②④B.①③④C.①②③④D.①④正确答案:C4、对于系统服务进程而言,如果当前没有任务,便会引发自身的()事件。

A.进程阻塞B.进程唤醒C.进程终止D.进程挂起正确答案:A5、引起进程重新调度的原因不包括()。

A.进程放弃处理器B.进程从核心态返回用户态C.进程执行系统调用和陷入内核态D.时钟中断正确答案:C6、关于进程同步机制基本准则:当无进程处于某临界资源所对应的临界区时,可允许一个请求进入(该临界资源所对应的)临界区的进程立即进入自己的临界区,这称之为()。

A.忙则等待B.有限等待C.空闲让进D.让权等待正确答案:C7、关于进程同步机制基本准则:当已有进程进入自己的对应于某临界资源的临界区时,所有企图进入该临界资源所对应临界区的进程必须等待,这称之为()。

A.循环等待B.忙则等待C.有限等待D.让权等待正确答案:B8、关于进程同步机制基本准则:对要求访问临界资源的进程,应保证该进程能在有限时间内进入自己的临界区,这称之为()。

A.忙则等待B.循环等待C.有限等待D.让权等待正确答案:C9、进程同步机制应遵循让权等待准则,故而当一个进程不能进入自己的临界区时,其应当释放()。

A.处理器B.I/O设备C.内存空间D.外存空间正确答案:A10、利用硬件指令能有效地实现进程互斥,但它却不能满足()的准则,造成了处理器时间的浪费,而且也很难将它用于解决较复杂的进程同步问题。

进程控制块PCB(ProcessControlBlock)

进程控制块PCB(ProcessControlBlock)

进程控制块PCB(ProcessControlBlock)展开全文进程控制块(PCB,Process Control Block),台湾译作行程控制表,亦有译作任务控制表,是操作系统内核中一种数据结构,主要表示进程状态。

虽各实际情况不尽相同,PCB通常记载进程之相关信息,包括:进程状态:可以是new、ready、running、waiting或halted等。

当新建一个进程时,系统分配资源及PCB给它。

而当其完成了特定的任务后,系统收回这个进程所占的资源和取消该进程的PCB就撤消了该进程。

程序计数器:接着要运行的指令地址。

CPU寄存器:如累加器、索引寄存器(en:Index register)、堆栈指针以及一般用途寄存器、状况代码等,主要用途在于中断时暂时存储数据,以便稍后继续利用;其数量及类因计算机架构有所差异。

CPU 排班法:优先级、排班队列等指针以及其他参数。

存储器管理:如标签页表(en:Page table)等。

会计信息:如CPU与实际时间之使用数量、时限、帐号、工作或进程号码。

输入输出状态:配置进程使用I/O 设备,如磁带机。

总言之,PCB如其名,内容不脱离各进程相关信息。

进程控制块本词条缺少信息栏、名片图,补充相关内容使词条更完整,还能快速升级,赶紧来编辑吧!进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其它进程并发执行的进程。

或者说,OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。

PCB通常是系统内存占用区中的一个连续存区,它存放着操作系统用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息,它使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其他进程并发执行的进程。

目录1进程控制块的基本内容概述应用2实例Linux task_structtask_struct结构描述1进程控制块的基本内容编辑概述进程控制块(PCB)(系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构,用它来记录进程的外部特征,描述进程的运动变化过程。

计算机操作系统原理 第二章 进程描述与控制

计算机操作系统原理 第二章 进程描述与控制

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两个并发程序方案

设有一台标准输入设备(键盘),和一台标准 输出设备(显示器或打印机),输入程序负责 从标准设备中读取一个字符,送缓冲区中。输 出程序从缓冲区中取数据,送标准设备输出。
14
两个并发程序方案
f
标准输入 (键盘)
输入程序 缓冲区 输出程序
g
标准输出 (打印机)
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两个并发程序方案
6
前趋图
前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记 为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行 的前后关系。 结点:一个程序段或进程,乃至一条语句
有向边:偏序或前趋关系
把没有前趋的结点称为初始结点(Initial Node) 没有后继的结点称为终止结点(Final Node) 每个结点还具有一个重量(Weight),用于表示该结点 所含有的程序量或结点的执行时间。
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进程状态模型
进程状态转换
原状态 创建 OS根据作业控制请求; 分时系统用户登录; 进程产生子进程而创 建进程 转换后状态 运行 × 就绪 × 阻塞 × 终止 ×
创建
×
×
OS准备运 行新的进 程
×
×
(转下表)
39
进程状态模型
原状态 创建 运行 × 运行 × 转换后状态 就绪 超时;OS服务 请求;OS响应 具有更高优先 级的进程;进 程释放控制 阻塞 OS服务 请求; 资源请 求;事 件请求 终止 进程完 成,进 程夭折
2.5 进程同步 2.6 经典进程的同步问题 2.7 管程机制 2.8 进程通信
3
2.1 进程描述

2.1.1 程序的顺序执行 2.1.2 程序的并发执行 2.1.3 进程的定义

操作系统实验报告实验一进程管理

操作系统实验报告实验一进程管理

实验一进程管理一、目的进程调度是处理机管理的核心内容。

本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。

通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列的概念,并体会和了解进程调度算法的具体实施办法。

二、实验内容及要求1、设计进程控制块PCB的结构(PCB结构通常包括以下信息:进程名(进程ID)、进程优先数、轮转时间片、进程所占用的CPU时间、进程的状态、当前队列指针等。

可根据实验的不同,PCB结构的内容可以作适当的增删)。

为了便于处理,程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。

各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。

2、系统资源(r1…r w),共有w类,每类数目为r1…r w。

随机产生n进程P i(id,s(j,k),t),0<=i<=n,0<=j<=m,0<=k<=dt为总运行时间,在运行过程中,会随机申请新的资源。

3、每个进程可有三个状态(即就绪状态W、运行状态R、等待或阻塞状态B),并假设初始状态为就绪状态。

建立进程就绪队列。

4、编制进程调度算法:时间片轮转调度算法本程序用该算法对n个进程进行调度,进程每执行一次,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1。

在调度算法中,采用固定时间片(即:每执行一次进程,该进程的执行时间片数为已执行了1个单位),这时,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1,并排列到就绪队列的尾上。

三、实验环境操作系统环境:Windows系统。

编程语言:C#。

四、实验思路和设计1、程序流程图2、主要程序代码//PCB结构体struct pcb{public int id; //进程IDpublic int ra; //所需资源A的数量public int rb; //所需资源B的数量public int rc; //所需资源C的数量public int ntime; //所需的时间片个数public int rtime; //已经运行的时间片个数public char state; //进程状态,W(等待)、R(运行)、B(阻塞)//public int next;}ArrayList hready = new ArrayList();ArrayList hblock = new ArrayList();Random random = new Random();//ArrayList p = new ArrayList();int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;//m为要模拟的进程个数,n为初始化进程个数//r为可随机产生的进程数(r=m-n)//a,b,c分别为A,B,C三类资源的总量//i为进城计数,i=1…n//h为运行的时间片次数,time1Inteval为时间片大小(毫秒)//对进程进行初始化,建立就绪数组、阻塞数组。

《计算机操作系统》第2章 进程管理

《计算机操作系统》第2章  进程管理

2.1.3 进程的状态模型
新建
准许
准许
挂起
静止就绪
事件 发生
静止阻塞
激活 挂起
激活 挂起
活动就绪
事件 发生 活动 阻塞
分派 超时
运行
等待 事件
释放
退出
பைடு நூலகம்
图2-8 有挂起态的七状态模型
在新的状态模型中,比较重要的新转换如下: ►(1)活动阻塞→静止阻塞:当内存紧张而系统中又没有就绪进程时,一个阻塞
态进程就会被挂起。
分派
进入
非运行
运行
退出
暂停 图2-3 两状态模型
2.1.3 进程的状态模型
2. 三状态模型
三状态模型中进程的三种基本状态如下:
►(1)就绪状态(Ready)。一个进程获得了除处理机之外所需的一切资源,一 旦得到处理机即可运行。在系统中,将处于就绪状态的多个进程的PCB组织成一 个队列,或按照某种规则排在不同的队列中,这些队列称为就绪队列。
2.1.3 进程的状态模型
3. 五状态模型
新建态
进入就 绪队列
运行态
被调 度 时间片
用完
就绪态
事件
发生
退出态 等待事件 阻塞态
图2-6 五状态模型图
►为便于进程管理,有必要增加一种有用的状态,我们称为新建态,对应于刚刚创建 的进程,操作系统还没有把它加入到就绪队列中,通常是进程控制块已经创建但还 没有加载到内存中的新进程。
►同样,进程从系统中退出时,也增加一种有用的状态,进程被终止直到释放PCB所 处的状态,我们称为退出态。
2.1.3 进程的状态模型
五状态模型中的状态转换:
►(1)空→新建:创建一个程序的新进程。

进程控制块

进程控制块

Applied Operating System Concepts
1.17
Ready Queue And Various I/O Device Queues 就绪队列和各种I/O设备队列
Applied Operating System Concepts
1.18
Representation of Process Scheduling 进程调度的描述
Applied Operating System Concepts
1.20
Addition of Medium Term Scheduling 中程调度
Applied Operating System Concepts
1.21
Schedulers调度(Cont.)
Short-term scheduler is invoked very frequently (milliseconds) (must be fast). 短程调度切换频率高
Applied Operating System Concepts
1.19
Schedulers 调度程序
Long-term scheduler (or job scheduler) – selects which processes should be brought into the ready queue. 长程调度(或作业调度)- 选择可以进入就绪队列的进程 Short-term scheduler (or CPU scheduler) – selects which process should be executed next and allocates CPU. 短程调度(或CPU调度)- 选择可被下一个执行并分配 CPU的进程

北京大学操作系统期末试题(有答案)

北京大学操作系统期末试题(有答案)

操作系统原理试题一. 名词解释题1. 中断——2. 进程控制块(PCB)——它是进程实体的一部分,是操作系统最重要的记录型数据结构,是进程存在的唯一标识3. 虚时钟4. 段式管理5. 文件控制块(FCB)6. 对换(SWAPPING)7. 系统调用8. 绝对路径名9. 特别文件10. 虚设备技术11. 管道12. 中断接收13. 恢复现场14. 页式管理15. 作业步16. 字符流文件17. 通道18. 页面淘汰19. 多道程序设计20. 死锁21. 当前目录22. 快表23. 作业调度24. 原语25. 中断屏蔽26. 地址映射27. 文件目录28. 死锁避免29. 原语31. CPU状态32. 虚存33. 磁盘调度34. 缓冲技术36. 进程调度37. 虚设备39. 死锁预防40.临界资源——一段时间内只允许一个进程访问的资源,也称为独立资源42. 交换技术43. 互斥区二. 填空题1. 分时系统追求的目标是__及时响应___.2. 用户进程从目态(常态)转换为管态(特态)的唯一途径是_____中断________.3. 从静态的观点看, 操作系统中的进程是由程序段、数据和__作业控制块PCB __三部分组成.4. 在系统内核中必须包括的处理模块有进程调度、原语管理和__中断处理__.5. 批处理操作系统中, 作业存在的唯一标志是_作业控制块PCB ___.6. 操作系统中的一种同步机制, 由共享资源的数据及其在该数据上的一组操作组成, 该同步机制称为_管程_______.7. 在可变分区存储管理中, 为实现地址映射, 一般由硬件提供两个寄存器, 一个是基址寄存器, 另一个是_限长寄存器___.8. 联想寄存器(相联存储器)的最重要、最独到的特点是_按内容并行查找___.9. 在虚拟段式存储管理中, 若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长, 则发生__地址越界__中断.10. 文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构, 则文件控制快FCB 中关于文件的物理位置应包括___首块地址和文件长度_.11. 在操作系统设计时确定资源分配算法, 以消除发生死锁的任何可能性, 这种解决死锁的方法是__死锁预防__.12. 选择对资源需求不同的作业进行合理搭配, 并投入运行是由_作业调度算法___来完成的.13. 实时系统应具有两个基本特征: 及时性和___可靠性___.14. 磁带上的文件只能采用_顺序____存取方式.15. 不让死锁发生的策略可以分成静态和动态的两种, 死锁避免属于__动态的___.16. 在UNIX系统中, 文件分成三类, 即普通文件, 目录文件和___特殊文件__.17. 在磁盘调度策略中有可能使I/O请求无限期等待的调度算法是__最短寻道时间优先___.18. 进程获得了除CPU外的所有资源, 一旦获得CPU即可执行, 这时进程处于_就绪____状态.19. 为实现CPU与外部设备的并行工作, 系统必须引入_通道____硬件基础.20. 操作系统为保证不经文件拥有者授权, 任何其它用户不能使用该文件所提出的解决措施是___文件保密__.21. 两个或两个以上程序在计算机系统中同处于开始和结束之间的状态, 这就称为__并发___.22. 在操作系统的存储管理中, 存储共享的两个目的是__节省内存___和实现进程通信.23. 在存储管理中, 为进程分配内存时, 取满足申请要求且长度最大的空闲区域, 这一算法称为__最坏适配算法___.24. 两个或两个以上进程均需要访问的变量成为___共享变量__.25. 实时系统应具有两个基本特征:__及时性___和可靠性.26. 磁盘上的文件可以采用_随机___存取方式.27. 在UNIX文件系统中文件分成三类,即普通文件、_目录文件____和特殊文件.28. 用户程序通过_系统调用____向操作系统提出各种资源要求和服务请求.29. SPOOLing(同时的外部设备联机操作)技术是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种典型的__虚设备___技术.30. 在页式存储管理中,由__系统___将用户程序划分为若干相等的页.31. 为防止用户对文件进行非法的或不适宜的访问所采取的措施称为___文件保密__.32. 文件的安全性是指抵抗和预防各种物理性破坏及人为性破坏的能力,保证文件安全性常用的措施是__文件备份、文件转储___.33. 在操作系统的存储管理中,由于进行动态不等长存储分配,在内存中形成一些很小的空闲区域,称之为___碎片__.34. 在选择作业调度算法时应该考虑公平性和___高效性__.35. 两个或两个以上的进程不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域,否则可能发生与___时间__有关的错误.36. 用户在一次解题或一个事务处理过程中要求计算机系统所做工作的集合称为__内存___.37. 缓冲技术中的缓冲池是放在__内存___中.38. 在存储管理中,引入快表的目的是__加快地址映射速度___.39. 等待输入输出工作完成的进程,一旦I/O 完成,其状态变为_____.40. 清内存指令只能在_____状态下执行.41. 在虚存系统中不能实现但可以作为衡量其它页面淘汰算法标准的页面淘汰算法是_____.42. 完成发现中断、响应中断任务的是_____.43. 产生死锁的四个必要条件是_____、_____、_____和_____.44. 采用链接结构的文件适合于_____存取.45. 从资源分配的角度可将设备分类为_____、共享设备和_____.47. 进程获得CPU而运行是通过_____得到的.48. 设系统中有N 个进程,则系统中处于等待状态的进程最多为_____个.50. 活动头磁盘的访问时间包括_____、_____和_____.51. 如果信号量S<0,则表示有_____个进程等在S信号量的等待队列上.52. 根据引起中断事件的重要性和紧迫程度,由硬件将中断源划分为若干个级别,称为_____.53. 采用链接结构的文件适合于_____存取方式.54. 在各类通道中支持通道程序并发执行的通道是_____.55. 在虚拟页式存储管理中设置了快表,用于保存正在运行进程页表的子集,通常快表存放在_____中.56. 在虚拟段式存储管理中,若所需页面不在内存则发_____中断.57. 创建进程的主要任务是建立__作业控制块PCB___.58. 程序中一旦某个位置或数据被访问到,它常常很快又要再次被访问,这一现象称之为程序的_____.59. 在计算机系统中,允许多个程序同时进入内存并运行的技术是_____.60. _____作业调度算法有最短的作业平均周转时间.61. 在操作系统中,不可中断执行的操作称为_____操作.62. 当有一个进程从运行态到等待态,则一定有一个进程__处于执行状态___.63. 活动头磁盘的访问时间包括_____、_____和_____.64. __链式存储___存储管理方案解决了外碎片问题.三. 判断题1. 操作系统的所有程序都必须常驻内存.2. 进程获得处理机而运行是通过申请而得到的.3. 通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换.4. 进程控制块中的所有信息必须常驻内存.5. 一旦出现死锁, 所有进程都不能运行.6. 所有进程都挂起时, 系统陷入死锁.7. 优先数是进程调度的重要依据, 一旦确定不能改变.8. 同一文件系统中不允许文件同名, 否则会引起混乱.9. 用户程序有时也可以在核心态下运行.10. 虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现.11. 进程在运行中, 可以自行修改自己的进程控制块.12. 进程申请CPU得不到满足时, 其状态变为等待态.13. 在虚存系统中, 只要磁盘空间无限大, 作业就能拥有任意大的编址空间.14. 在内存为M的分时系统中, 当注册的用户有N个时,每个用户拥有M/N的内存空间.15. 特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件.16. 由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力不足, 所以有必要引入其它的通讯原语或机制, 如send, receive或Monitor等.17. 大多数虚拟系统采用OPT(优化)淘汰算法是因为它确实可以得到最小的缺页率.18. 实时系统中的作业周转时间有严格的限制.19. 文件的索引表全部存放在文件控制块中.20. 打印机是一类典型的块设备.21. 当一个进程从等待态变成就绪态, 则一定有一个进程从就绪态变成运行态.22. 执行系统调用时可以被中断.23. 在作业调度时, 采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间.24. 在请求页式存储管理中, 页面淘汰所花费的时间不属于系统开销.25. 进程优先数是进程调度的重要依据, 必须根据进程运行情况动态改变.26. 流式文件是指无结构的文件.27. 参与死锁的所有进程都占有资源.28. 页式存储管理中, 用户应将自己的程序划分成若干相等的页.29. 引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数.30. 文件目录必须常驻内存.31. 固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间.32. 在文件系统中, 打开文件是指创建一个文件控制块.33. 存储保护的目的是限制内存的分配.34. 原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同.35. 清内存指令只能在管态下执行.36. 在大型多道程序设计系统中, 为充分利用外部设备, 应使运行的若干程序都是I/O 型的.37. 在页式虚拟存储系统中, 页面长度是根据程序长度动态地分配的.38. 如果信号量S的当前值为-5, 则表示系统中共有5个等待进程.39. 磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取.40. 系统处于不安全状态不一定是死锁状态.41. 有m个进程的操作系统出现死锁时, 死锁进程的个数为1<k≤m.42. 进程状态的转换是由操作系统完成的, 对用户是透明的.43. 优先数是进程调度的重要依据, 优先数大的进程首先被调度运行.44. 文件系统的主要目的是存储系统文档.45. 对文件进行读写前,要先打开文件.46. 所谓最近最少使用(LRU)页面调度算法是指将驻留在内存中使用次数最少的页面淘汰掉.47. 由于现代操作系统提供了程序共享的功能,所以要求被共享的程序必须是可再入程序.48. 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源.49. 在页式虚拟存储系统中,页面长度固定并且是硬件的设计特性.50. 不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行.51. 设置中断屏蔽指令可以在目态下执行.52. 选择通道主要用于连接低速设备.53. 存储保护的功能是限制内存存取.54. 如果输入输出所用的时间比处理时间短得多,则缓冲区最有效.55. 进程间的互斥是一种特殊的同步关系.56. 所有进程都进入等待状态时,系统陷入死锁.57. 引入缓冲的主要目的是提高I/O设备的利用率.58. 进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生.59. 文件目录一般存放在外存.四. 回答下列问题1. (1) 什么是先来先服务的作业调度算法?(2) 什么是短作业优先的作业调度算法?(3) 什么是最高响应比优先的作业调度算法?(4) 试评述以上三者之间的关系.2. (1) 什么是文件的逻辑结构?(2) 什么是文件的物理结构?(3) 什么是文件的存取方式?(4) 试叙述文件的结构与文件存储设备、存取方式之间的关系.3. 试叙述在网络操作系统中, 文件管理应提供哪些功能?4. 死锁的预防, 避免和检测三者有什么不同之处?5. (1) 什么是用户态? (2) 什么是核心态?(3) 通过什么途径可以实现由用户态到核心态的转换?6. 在许多操作系统中, 都支持用户设立当前目录. 问:(1) 什么是当前目录? (2) 设立当前目录的主要好处是什么?7. 多道程序在单CPU上并发运行和多道程序在多CPU上并行执行,这两者在本质上是否相同?为什么?8. 系统产生颠簸(抖动)的原因是什么?系统如何检测颠簸?9. (1) 什么是先来先服务磁盘调度调度算法?(2) 什么是最短寻道时间优先磁盘调度算法?(3) 什么是扫描磁盘调度算法?(4) 试评述以上三者之间的关系.10.请叙述页式存储管理方案的基本工作原理;硬件的支持及其作用;地址映射过程;该存储管理方案的优缺点.11.请叙述虚拟存储管理方案的基本工作原理;页表的内容;缺页中断处理;及可能遇到的性能问题和解决方法.五. 简答题1. 简述SPOOLing(斯普林)系统的工作原理.2.请论述操作系统的发展方向及新技术.3. 为什么在操作系统中引入信号量及P、V操作?4. 在信号量S上执行P、V操作时,S的值发生变化,当S>0,S=0,S<0时,它们的物理意义是什么?P(S)、V(S)的物理意义又是什么?5. 试列举一个日常生活中进程的实例,说明进程间的同步关系.6. 试列举一个日常生活中进程的实例,说明进程间的互斥关系.7.一些操作系统提供了COPY系统调用,用于复制文件(COPY file1 file2).试设计一种实现COPY系统调用的方案(请给出具体设计细节).8.试列举至少8项进程控制块的项目.9.试叙述操作系统中一种用时间换取空间的技术.10.计算机系统采用通道部件后,已能实现CPU与外部设备的并行工作,为什么还要引入多道程序设计?六. 计算题1. 假设一个活动头磁盘有200道, 编号从0-199. 当前磁头正在143道上服务, 并且刚刚完成了125道的请求. 现有如下访盘请求序列(磁道号):86, 147, 91, 177, 94, 150, 102, 175, 130试给出采用下列算法后磁头移动的顺序和移动总量(总磁道数).(1). 先来先服务(FCFS)磁盘调度算法.(2). 最短寻道时间优先(SSTF)磁盘调度算法.(3). 扫描法(SCAN)磁盘调度算法.(假设沿磁头移动方向不再有访问请求时, 磁头沿相反方向移动.)2.有一个虚拟存储系统, 每个进程在内存占有3页数据区、1页程序区. 刚开始时数据区为空. 有以下访页序列: 1、5、4、1、2、3、2、1、5、4、2、4、6、5、1试给出下列情形下的缺页次数:(1)系统采用先进先出(FIFO)淘汰算法.(2)系统采用最近最少使用(LRU)淘汰算法.(3)若采用优化(OPT)淘汰算法呢?3. 有个一虚拟存储系统, 每个进程在内存占有3页数据区, 刚开始时数据区为空. 有以下访页序列: 2、3、4、5、3、4、1、2、3、5、1、4、2、4、5、1、3、2、1、3试给出下列情形下的缺页次数:(1) 系统采用先进先出(FIFO)淘汰算法.(2) 系统采用最近最少使用(LRU)淘汰算法.(3) 系统采用优化(OPT)淘汰算法.4. 有一个文件系统, 根目录长驻内存, 如图所示:目录文件采用拉链式, 每个磁盘块存放10个下级文件的描述, 最多存放40个下级文件. 若下级文件为目录文件, 上级目录指向该目录文件的第一块, 否则指向普通文件的文件控制块. 普通文件采用三级索引形式, 文件控制块中给出13个磁盘地址, 前10个磁盘地址指出前10页的物理地址, 第11个磁盘地址指向一级索引表, 一级索引表给出256个磁盘地址, 即指出该文件第11页至第266页的地址; 第12个磁盘地址指向二级索引表, 二级索引表中指出256个一级索引表的地址; 第13个磁盘地址指向三级索引表, 三级索引表中指出256个二级索引表的地址.(1) 该文件系统中的普通文件最大可有多少页?(2) 若要读文件/A/D/K/Q中的某一页, 最少要启动磁盘几次? 最多要启动磁盘几次?(3) 若想减少启动磁盘的次数, 可采用什么办法?5. 设系统中有三类资源A、B和C,又设系统中有5个进程P1,P2,P3,P4和P5.在T0时刻系统状态如下:最大需求量已分配资源量剩余资源量A B C A B C A B CP1 8 6 4 1 2 1 2 1 1P2 4 3 3 3 1 1P3 10 1 3 4 1 3P4 3 3 3 3 2 2P5 5 4 6 1 1 3(1) 系统是否处于安全状态?如是,则给出进程安全序列.(2) 如果进程P5申请1个资源类A、1个资源类B和1个资源类C,能否实施分配?为什么?6. 在一个两道的批处理操作系统中,有6个作业进入系统,它们的进入时刻、估计运行时间和优先级如下表所示.作业号进入时刻估计运行时间优先级JOB1 8:00 90分钟 5JOB2 8:10 30分钟 6JOB3 8:30 20分钟 3JOB4 8:50 15分钟 8JOB5 9:20 10分钟 2JOB6 9:40 5分钟 4系统采用短作业优先作业调度算法,作业一旦被调度运行就不再退出.但当有新的作业投入运行时,可以按照优先级进行进程调度.(1)试给出各个作业的运行时间序列.(例如:JOB1:8:00-8:30,9:10-9:20,…)(2)试计算出作业的平均周转时间.7. 有一个文件系统, 根目录长驻内存, 如图所示:目录文件采用链接式, 每个磁盘块存放10个下级文件的描述, 最多存放50个下级文件. 若下级文件为目录文件, 上级目录指向该目录文件的第一块, 否则指向普通文件的文件控制块.(1) 普通文件采用顺序结构,若要读文件\A\D\G\H\K中的第375页,最少要启动磁盘几次? 最多要启动磁盘几次?(2) 普通文件采用链接结构,若要读文件\A\D\G\H\K中的第100页, 最少要启动磁盘几次? 最多要启动磁盘几次?8. 有一个虚拟存储系统采用最近最少使用(LRU)页面淘汰算法,每个作业占3页主存,其中一页用来存放程序和变量i,j(不作他用).每一页可存放150个整数变量. 某作业程序如下:VAR A:ARRAY[1..150,1..100] OF integer;i,j:integer;FOR i:=1 to 150 DOFOR j:=1 to 100 DOA[i,j]:=0;设变量i,j放在程序页中,初始时,程序及变量i,j已在内存,其余两页为空.矩阵A 按行序存放.(1)试问当程序执行完后,共缺页多少次?(2)最后留在内存中的是矩阵A的哪一部分?9. 设系统中有4个进程P1,P2,P3和P4.在某一时刻系统状态如下:最大需求量已分配资源量P1 6 2P2 7 4P3 3 2P4 2 0剩余资源量 1(1) 系统是否处于安全状态?如是,则给出所有的进程安全序列.(2) 如果进程P4申请2个资源,能否实施分配?为什么?七. 关于P、V操作:1. 为什么说P、V操作必须设计成原语(即同一信号量上的P、V操作必须互斥)?2. 有四个进程A、B、C、D(1) 进程A通过一个缓冲区不断地向进程B、C、D发送信息, A 每向缓冲区送入一个信息后, 必须等进程B、C、D都取走后才可以发送下一个信息, B、C、D对A 送入的每一信息各取一次, 试用P、V操作实现它们之间的正确通讯.(2) 试用最少个数的信号量实现进程A、B、C、D间的正确通讯.3. 写出P、V操作的定义.4. 有n+1个进程A1, A2, ...An 和 B:(1) A1,...An通过同一个缓冲区各自不断地向B发送消息, B不断地取消息, 它必须取走发来的每一个消息. 刚开始时缓冲区为空. 试用P、V操作正确实现之.(2) 若缓冲区个数增至m个, 试用P、V操作实现正确的通讯.5. 请给出V操作的定义.6. 用P、V操作实现PA, PB两个进程的同步问题如下所示:其中, 信号S1, S2的初值均为1. 试问该解法正确吗? 请说明理由.7. 把学生和监考老师都看作进程, 学生有N人, 教师1人. 考场门口每次只能进出一个人, 进考场原则是先来先进. 当N个学生都进入考场后, 教师才能发卷子. 学生交卷后可以离开考场. 教师要等收上来全部卷子并封装卷子后才能离开考场.(1) 问共需设置几个进程?(2) 试用P、V操作解决上述问题中的同步和互斥关系.8. 某商店有两种食品A和B, 最大数量各为m个. 该商店将A,B两种食品搭配出售, 每次各取一个. 为避免食品变质, 遵循先到食品先出售的原则, 有两个食品公司分别不断地供应A,B两种食品(每次一个). 为保证正常销售, 当某种食品的数量比另一种的数量超过k(k<m)个时, 暂停对数量大的食品进货, 补充数量少的食品.(1) 问共需设置几个进程?(2) 试用P,V操作解决上述问题中的同步和互斥关系.9. 两个进程P A、P B通过两个FIFO(先进先出)缓冲区队列连接(如图).P A从Q2取消息,处理后往Q1发消息,P B从Q1取消息,处理后往Q2发消息,每个缓冲区长度等于传送消息长度. Q1队列长度为n,Q2队列长度为m. 假设开始时Q1中装满了消息,试用P、V操作解决上述进程间通讯问题.欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求。

简述进程控制块的主要内容

简述进程控制块的主要内容

简述进程控制块的主要内容进程控制块(Process Control Block,简称PCB)是操作系统中一个重要的数据结构,用于存储和管理正在运行、等待和挂起的进程信息,是操作系统对进程的控制和管理的基础。

PCB主要包含以下内容:1. 进程标识符(Process Identifier,PID):用于唯一标识一个进程,在操作系统中通常使用数字来表示。

2. 进程状态(Process State):表示进程当前的状态,包括就绪、运行、等待、挂起、终止等状态。

3. 寄存器内容(Register contents):保存进程执行的上下文信息,如CPU寄存器内容、程序计数器等,以便进程被中断或切换时能够恢复执行。

4. 进程优先级(Process Priority):表示进程在进程调度中的优先级,不同的进程具有不同的优先级,以实现对进程的优先调度。

5. 进程调度信息(Scheduling Information):包括进程调度算法和进程的调度参数,用于决定进程的调度方式和执行时间。

6. 内存管理信息(Memory Management Information):包括进程所占用的内存地址范围,以及进程所需的其他内存资源信息,如共享内存、动态链接库等。

7. 进程同步和通信信息(Synchronization and Communication Information):描述进程之间的同步和通信关系,如信号量、管道、消息队列等。

8. 文件和I/O信息(File and I/O Information):描述进程所打开的文件和正在I/O操作的状态,如文件指针、缓冲区等。

9. 账户和安全信息(Accounting and Security Information):记录进程的账户信息和安全策略,包括登录名、所属组等。

PCB的主要作用是管理进程,操作系统通过PCB来维护进程状态、作业和进程的调度和管理,有效保障了系统的稳定性和可靠性。

论述进程控制块(pcb)的作用、存储内容

论述进程控制块(pcb)的作用、存储内容

论述进程控制块(pcb)的作用、存储内容进程控制块(Process Control Block,简称PCB)是操作系统中用于管理和控制进程的数据结构。

每个进程都有一个对应的PCB,PCB中存储了进程的各种信息,用于描述和控制进程的运行状态。

PCB在操作系统中起着至关重要的作用,它是进程管理的核心之一。

PCB的作用主要有以下几个方面:1. 存储进程的基本信息:PCB中存储了进程的标识符、状态、优先级、计数器等基本信息。

这些信息是操作系统对进程进行管理和调度所必需的。

通过PCB,操作系统可以了解每个进程的当前状态和运行情况,从而进行合理的调度和资源分配。

2. 存储进程的上下文信息:PCB中还存储了进程的上下文信息,包括程序计数器、寄存器值、栈指针等。

这些信息可以使操作系统在进行进程切换时保存和恢复进程的执行环境,保证进程的连续执行。

当一个进程被中断或者被抢占时,操作系统可以通过PCB保存的上下文信息,将进程切换到其他进程,并在需要时恢复到原来的执行状态。

3. 存储进程的资源信息:PCB中还包含了进程所拥有的资源信息,如打开的文件列表、分配的内存空间、打开的设备等。

这些资源信息可以帮助操作系统进行进程的资源管理和保护,防止进程之间的冲突和干扰。

通过PCB,操作系统可以了解每个进程所需的资源,从而实现资源的合理分配和调度。

4. 存储进程的父子关系:PCB中还可以存储进程的父进程和子进程的信息。

这样,操作系统可以通过PCB建立进程之间的父子关系,实现进程的层次管理和协作。

通过PCB,父进程可以了解子进程的状态和运行情况,可以对子进程进行控制和协调。

PCB中的存储内容是多样的,根据操作系统的设计和实现方式可能有所不同。

一般而言,PCB中至少包含以下几个重要的存储内容:1. 进程标识符(Process ID,PID):用于唯一标识一个进程,操作系统通过PID来区分不同的进程。

2. 进程状态(Process Status):用于描述进程的当前状态,如运行、就绪、阻塞等。

操作系统第1阶段练习题

操作系统第1阶段练习题

考试科目:《操作系统》第1章至第4章(总分100分)时间:90分钟一、名词解释(15分)1、程序状态字2、线程3、系统生成4、系统调用5、进程控制块二、什么是操作系统?从资源管理的角度去分析操作系统,它的主要功能是什么?(6分)三、处理应用程序分哪几个作业步?(5分)四、什么是管态?什么是用户态?两者有何区别?(6分)五、什么是中断响应?其实质是什么?(6分)六、软件的中断处理过程主要分为哪几个阶段?试用图画出软件的中断处理过程。

(6分)七、进程有哪几种基本状态?在一个系统中为什么必须区分出这几种状态?(6分)八、n个并发进程共用一个公共变量Q,写出用信号灯实现n个进程互斥时的程序描述,给出信号灯值的取值范围,并说明每个取值的物理意义。

(7分)九、用于进程控制的原语主要有哪几个?(5分)十、对操作系统的服务请求与一般的子程序调用有什么区别?(6分)十一、设一计算机系统有输入机一台、打印机两台,现有A、B两道程序同时投入运行,且程序A先运行,程序B后运行。

程序A的运行轨迹为:计算50ms,打印信息100ms,再计算50ms,打印信息100ms,结束。

程序B运行轨迹为:计算50ms,输入数据80ms,再计算100ms,结束。

要求:(14分)(1)用图画出这两道程序并发执行时的工作情况。

(2)在两道程序运行时,CPU有无空闲等待?若有,在哪段时间内等待?为什么会空闲等待?(3)程序A、B运行时有无等待现象?在什么时候会发生等待现象?为什么会发生?十二、如图(a)、(b)分别给出了两个进程流程图。

试用信号灯的P、V操作分别实现如图所示的两组进程之间的同步,并写出程序描述。

(8分)十三、选择、填空(10分)1、若当前进程因时间片用完而让出处理机时,该进程应转变为( )状态。

A、就绪B、等待C、运行D、完成2、原语是一种特殊的系统调用命令,它的特点是()A、功能强B、自己调用自己C、可被外层调用D、执行时不可中断3、下述()不属于多道程序运行的特征A、多道B、运行速度快C、宏观上并行D、实际上多道程序是穿插运行的4、操作系统的主要功能是、、、。

进程控制块(PCB)

进程控制块(PCB)

进程控制块(PCB)⽤来描述和控制进程的运⾏的⼀个数据结构——进程控制块PCB(Process Control Block),是进程实体的⼀部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构。

PCB是进程存在的唯⼀标志系统能且只能通过PCB对进程进⾏控制和调度PCB记录了操作系统所需的、⽤于描述进程的当前情况以及控制进程运⾏的全部信息PCB中的信息1 进程标识符进程标识符⽤于唯⼀地标识⼀个进程。

⼀个进程通常有两种标识符:内部标识符:在所有的操作系统中,都为每⼀个进程赋予了⼀个惟⼀的数字标识符,它通常是⼀个进程的序号。

设置内部标识符主要是为了⽅便系统使⽤。

外部标识符:它由创建者提供,通常是由字母、数字组成,往往是由⽤户(进程)在访问该进程时使⽤。

为了描述进程的家族关系,还应设置⽗进程标识及⼦进程标识。

此外,还可设置⽤户标识,以指⽰拥有该进程的⽤户。

2 处理机状态处理机状态信息主要是由处理机的各种寄存器中的内容组成的。

包括:①通⽤寄存器;②指令计数器;③程序状态字PSW;④⽤户栈指针。

这些信息显然和进程相关,因此,进程⼀旦被中断,就必须把这些信息保存在PCB中,以便在恢复运⾏时能完全恢复中断前的状态。

3 进程调度信息在PCB中还存放⼀些与进程调度和进程对换有关的信息,包括:①进程状态;②进程优先级;③进程调度所需的其它信息,它们与所采⽤的进程调度算法有关,⽐如,进程已等待CPU的时间总和、进程已执⾏的时间总和等;④事件,指进程由执⾏状态转变为阻塞状态所等待发⽣的事件,即阻塞原因。

4 进程控制信息进程控制信息包括:①程序和数据的地址;②进程同步和通信机制,指实现进程同步和进程通信时必需的机制,如消息队列指针、信号量等,它们可能全部或部分地放在PCB中;③资源清单,即⼀张列出了除CPU以外的、进程所需的全部资源及已经分配到该进程的资源的清单;④链接指针,它给出了本进程(PCB)所在队列中的下⼀个进程的PCB的⾸地址。

进程的状态和进程控制块

进程的状态和进程控制块
1、线性表方式:不管进程的状态,将所有的PCB连续存 放在一个特定的内存区域中。
优点:最简单,容易实现,适用于系统中进程数目不多的 情况。
缺点:调度进程时往往要查找所有的进程控制块,包括 空闲的进程控制块。
进程的状态和进程控制块
1.3 进程控制块的组织
2、链接结构
相同状态的 PCB组成一个 链表,不同状 态对应多个不 同的链表:就绪 链表、等待链 表。
进程的状态和进程控制块
1.2 进程控制块 进程描述信息:
进程标识符(process ID),唯一,通常是一个 整数
进程名,通常基于可执行文件名(不唯一) 用户标识符(user ID);进程组关系
进程的状态和进程控制块
1.2 进程控制块 进程控制信息:
当前状态 优先级(priority) 代码执行入口地址 程序的外存地址 运行统计信息(执行时间、页面调度) 进程间同步和通信 阻塞原因 进程的队列指针 进程的消息队列指针
但由于无CPU暂时不能运行的状态(当调度给 其CPU时,立即可以运行)
阻塞态(Blocked):等待态、睡眠态。指进程因 等待某种事件的发生而暂时不能运行的状态 (即使CPU空闲,该进程也不可运行)
进程的状态和进程控制块
1.1 进程的状态
进果系统中有N个进程,运行的进程最多几个,
操作系统
进程的状态和进程控制块
1.1 进程的状态 进程的三种基本状态:就绪,运行,阻塞
进程在生命消亡前处于且仅处于三种基本状态 之一。
不同系统设置的进程状态数目不同
进程的状态和进程控制块
1.1 进程的状态 运行态(Running):进程占有CPU,并在CPU上
运行 就绪态(Ready):一个进程已经具备运行条件,

进程控制块名词解释

进程控制块名词解释

进程控制块名词解释进程控制块是操作系统中一个重要的概念,它是操作系统对进程进行管理和控制的核心数据结构。

进程控制块(Process Control Block,简称 PCB)是操作系统核心部分中比较重要的一个数据结构,用于记录进程的所有信息,并支持对进程进行调度控制、资源分配等操作。

在现代操作系统中,每个进程执行时都对应着一个唯一的进程控制块,所有系统管理进程的操作都需要访问和操作进程控制块中的数据。

本文将从多个方面对进程控制块进行介绍和解释。

1. 进程控制块的作用进程控制块是操作系统核心部分中比较重要的一个数据结构,它记录了操作系统对进程进行管理和控制所需要的所有信息,包括进程描述符(Process Descriptor)、进程状态(Process State)、进程优先级(Process Priority)、程序计数器(Program Counter)、程序栈指针(Stack Pointer)、进程寄存器(Process Register)、进程标识符(PID)等等。

进程控制块的主要作用是支持操作系统对进程进行调度控制、资源分配、进程间通信等任务。

所有与进程相关的操作,例如创建、调度、挂起、恢复或者终止进程,都需要对进程控制块进行访问和操作。

2. 进程控制块的组成进程控制块通常包含以下信息:(1)进程描述符(Process Descriptor):记录进程的所有状态,包括进程的当前状态、CPU使用情况、等待事件、挂起等等。

(2)进程状态(Process State):记录进程的当前状态,例如正在执行、可调度或者被挂起。

(3)进程优先级(Process Priority):记录进程的优先级,用于进程调度和资源分配。

(4)程序计数器(Program Counter):记录下一条指令的地址,用于指示程序下一步要执行的操作。

(5)程序栈指针(Stack Pointer):记录程序栈最后一个元素的地址,用于维护程序的运行状态。

操作系统复习题及答案

操作系统复习题及答案

复习资料一、名词解释1.进程:进程是程序的一次执行,该程序可与其他程序并发执行。

2.文件系统:指的是操作系统中与文件管理有关的那部分软件和管理的文件以及管理所需要的一些数据集的总称。

3.进程控制块:系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构,用它来记录进程的外部特征,描述进程的运动变化过程。

系统利用PCB来控制和管理进程,所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。

进程与PCB是一一对应的。

4.系统吞吐量:指的是系统在单位时间内所完成的作业数目。

5.文件控制块:文件控制块是操作系统为管理文件而设置的数据结构,存放了为管理文件所需的所有有关信息。

文件控制块是文件存在的标志。

6.临界区:每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。

为了实现各进程对临界资源的互斥访问,应保证各进程在各自进入自己的临界区时互斥。

7.虚拟存储器:指具有请求功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。

8.逻辑地址:用户程序经过编译或汇编形成的目标代码,通常采用相对地址形式,其首地址为零,其余指令中的地址都是相对首地址而定。

这个相对地址就称为逻辑地址或虚拟地址。

9.存取权限:指的是允许用户或用户组对某文件进行访问的权限。

10.剥夺调度:当一个进程正在执行时,调度程序基于某种原则,剥夺已分配给该进程的处理机,将它分配给其他进程并使之执行。

11.作业周转时间:从作业进入系统开始,到作业完成并退出系统所经历的时间。

12.多道程序:指在内存中同时存放若干个作业,并使它们同时运行的一种程序设计技术。

在单机上,这些作业在宏观上是同时运行的,而实质上它们在交替运行。

13.临界区:每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。

为了实现各进程对临界资源的互斥访问,应保证各进程在各自进入自己的临界区时互斥。

14.静态存储分配:作业所需的内存空间是在作业调入时分配的,在其整个运行期间,它一直占用,且不能再申请新的内存空间,也不允许在内存中移动。

进程控制块

进程控制块


执行状态


阻塞状态


就绪 时间片完 I/O 完成 进程调度
注意: 就绪——>阻塞 阻塞——>运行
阻塞
I/O 请求
执行
图2-5 进程的三种基本状态及其转换
练 习

1.在进程状态转换时,下列哪一种状态转换是不可能发生 的?
A)就绪态→运行态
B)运行态→就绪态
C)运行态→等待态(阻塞)D)阻塞态→运行态
P1
P2
P3
P4
图2-3输入、计算和打印这三个程序对一批作业进行处理,它们并发执行时的前趋图
前趋关系: Ii→Ci,Ii→Ii+1,Ci→Pi,Ci→Ci+1,Pi→Pi+1
对于具有下述四条语句的程序段:
S1和S2可以并发执行, 因为它们之间不存在前 趋关系!
S1: a:=x+2
S2: b:=y+4
S1 S3 S2
图 2-4 四条语句的前趋关系
S3: c:=a+b
S4: d:=c+b
结论:不存在前趋关系的结 点间可以并发执行!
S4

2.程序并发执行时的特征

间断性

多个程序并发执行时共享系统中的各种资源,相 互制约将导致并发程序具有“执行—暂停—执行” 这种间断性的活动规律

失去封闭性(咨询顾问面对现场咨询和电话咨询)
进程与程序的区别

进程是动态的,程序是静态的

程序是有序代码的集合;进程是程序的执行。通常进程不可在 计算机之间迁移;而程序通常对应着文件,可以复制。

进程是暂时的,程序的永久的
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概述
进程控制块(PCB)(系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构,用它
来记录进程的外部特征,描述进程的运动变化过程。

系统利用PCB来控制
和管理进程,所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。

进程与PCB
是一
一对应的)
编辑本段应用
在不同的操作系统中对进程的控制和管理机制不同,PCB中的信息多少也
不一样,通常PCB应包含如下一些信息。

1、进程标识符 name:
每个进程都必须有一个唯一的标识符,可以是字符串,也可以是一个数
字。

2、进程当前状态 status:
说明进程当前所处的状态。

为了管理的方便,系统设计时会将相
同的状态的进程组成一个队列,如就绪进程队列,等待进程则要根据等
待的事件组成多个等待队列,如等待打印机队列、等待磁盘I/O完成队列
等等。

3、进程相应的程序和数据地址,以便把PCB与其程序和数据联系起来。

4、进程资源清单。

列出所拥有的除CPU外的资源记录,如拥有的I/O 设备
,打开的文件列表等。

5、进程优先级 priority:
进程的优先级反映进程的紧迫程度,通常由用户指定和系统设置。

6、CPU现场保护区 cpustatus:
当进程因某种原因不能继续占用CPU时(如等待打印机),释放CPU ,这时就要将CPU的各种状态信息保护起来,为将来再次得到处理机恢复
CPU的各种状态,继续运行。

7、进程同步与通信机制用于实现进程间互斥、同步和通信所需的信号
量等。

8、进程所在队列PCB的链接字根据进程所处的现行状态,进程相应
的PCB参加到不同队列中。

PCB链接字指出该进程所在队列中下一个进程
PCB的首地址。

9、与进程有关的其他信息。

如进程记账信息,进程占用CPU的时间等。

编辑本段实例
Linux task_struct
在linux 中每一个进程都由task_struct 数据结构来定义.
task_struct就是我们通常所说的PCB。

struct task_struct {
long state; /*任务的运行状态(-1 不可运行,0 可运行(就绪),>0 已停止)*/
long counter;/*运行时间片计数器(递减)*/
long priority;/*优先级*/
long signal;/*信号*/
struct sigaction sigaction[32];/*信号执行属性结构,对应信号将要执行的操作和标志信息*/
long blocked; /* bitmap of masked signals */
/* various fields */
int exit_code;/*任务执行停止的退出码*/
unsigned long start_code,end_code,end_data,brk,start_stack;/*代码段地址代码长度(字节数)
代码长度 + 数据长度(字节数)总长度堆栈段地址*/
long pid,father,pgrp,session,leader;/*进程标识号(进程号) 父进程号父进程组号会话号会话首领*/
unsigned short uid,euid,suid;/*用户标识号(用户id)有效用户id 保存的用户id*/
unsigned short gid,egid,sgid; /*组标识号(组id)有效组id 保存的组id*/
long alarm;/*报警定时值*/
long utime,stime,cutime,cstime,start_time;/*用户态运行时间内核态运行时间子进程用户态运行时间
子进程内核态运行时间进程开始运行时刻*/
unsigned short used_math;/*标志:是否使用协处理器*/
java等四种。

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