Chapter5(2)-处理机管理讲义-课件(PPT·精·选)
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第2章处理机管理.ppt
以作业进入后备作业队列的先后次序，作为作业调度程序 挑选作业的依据，这就是先来先服务作业调度算法的基 本思想。
注意，这是以其资源需求能够得到满足为前提的。如果它 所需要的资源暂时无法获得，那么它就会被推迟选中。
第二章.处理机管理
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例2.4 考虑三个作业：它们按照1、2．3的顺序，同时 提交给系统，采用先来先服务的作业调度算法。求每 个作业的周转时间以及它们的平均周转时间。
命令接口：用户使用操作系统提供的各种操作 命令，通过键盘控制程序的运行。这是操作系 统在作业控制一级给予用户的支持。
第二章.处理机管理
上下退 页页出
1．特权指令、管态、目态
CPU
指 令
非特权指令：大家（指操作系统和用户）
系
都能使用的指令。
统
中 特权指令：只能由操作系统使用的指令。
的
指 例如，启动外设、设置时钟以及设置中断
Байду номын сангаас
第二章.处理机管理
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Write命令括号中的参数，将由编译程序把它们 顺序放在trap指令的后面。于是，源程序中的 write（fd，buf，count），经过编译后，就对 应于如图2-14（a）所示的trap机器指令。
第二章.处理机管理
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Trap 即指令中的功能码是用来区分不同的功能调用的。 在UNIX操作系统中，有一张“系统调用程序入口地址表”。
第二章.处理机管理
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系统调用命令程序属于操作系统，它在管态下执行。
用户程序只有通过计算机系统提供的“访管”指令，才能 实现由目态转为管态、进而调用这些功能程序的目的。
访管指令是一条非特权指令，功能是执行它就会产生一个 软中断，促使中央处理机由目态转为管态，进入操作系 统，并处理该中断。
注意，这是以其资源需求能够得到满足为前提的。如果它 所需要的资源暂时无法获得，那么它就会被推迟选中。
第二章.处理机管理
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例2.4 考虑三个作业：它们按照1、2．3的顺序，同时 提交给系统，采用先来先服务的作业调度算法。求每 个作业的周转时间以及它们的平均周转时间。
命令接口：用户使用操作系统提供的各种操作 命令，通过键盘控制程序的运行。这是操作系 统在作业控制一级给予用户的支持。
第二章.处理机管理
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1．特权指令、管态、目态
CPU
指 令
非特权指令：大家（指操作系统和用户）
系
都能使用的指令。
统
中 特权指令：只能由操作系统使用的指令。
的
指 例如，启动外设、设置时钟以及设置中断
Байду номын сангаас
第二章.处理机管理
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Write命令括号中的参数，将由编译程序把它们 顺序放在trap指令的后面。于是，源程序中的 write（fd，buf，count），经过编译后，就对 应于如图2-14（a）所示的trap机器指令。
第二章.处理机管理
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Trap 即指令中的功能码是用来区分不同的功能调用的。 在UNIX操作系统中，有一张“系统调用程序入口地址表”。
第二章.处理机管理
上下退 页页出
系统调用命令程序属于操作系统，它在管态下执行。
用户程序只有通过计算机系统提供的“访管”指令，才能 实现由目态转为管态、进而调用这些功能程序的目的。
访管指令是一条非特权指令，功能是执行它就会产生一个 软中断，促使中央处理机由目态转为管态，进入操作系 统，并处理该中断。
02 处理机管理
• 进程是一个具有一定独立功能的程序关 于某个数据集合的一次运行活动。
一个程序为实现不同的任务可以同时 有多次运行活动，每个运行活动分别
作为不同的进程
16
二、 进程的特性及与程序的区别
• 1.进程的五个特性
• (1) 动态性：生命周期。即它由系统“创建”而诞生，因被“调度” 而执行，因得不到资源而暂停，最后因被“撤消”而消亡。
调度
I/O完成 或等待的 事件发生
阻塞
I/O请求或 等待某事件
22
其他的状态
• 例如，在有的系统中，为了暂时缓和内存的紧张状态， 或为了调节系统负荷，又引入了挂起功能。即暂时挂 起一部分进程，把它们从内存临时换出到外存，使它 们暂时和系统脱离联系。这样，就需要把进程的就绪 状态进一步细分为活动就绪状态（未被挂起的就绪进 程）和静止就绪状态（被挂起的就绪进程）两种。把
进程的阻塞状态也细分为活动阻塞状态（未被挂起的 阻塞进程）和静止阻塞状态（被挂起的阻塞进程）
23
问题：
• 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
D)阻塞态→运行态
• 2．某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此
时该进程的状态将（ ）。
19
三、 进程的基本状态及其转换
• 1．进程的三种基本状态
（1）就绪（Ready）状态：当进程已分配到除CPU以外的所有必要 的资源，只要能再获得处理机，便可立即执行
（2）执行（Running）状态：当进程已获得处理机，其程序正在 处理机上执行，
（3）阻塞（Blocked）状态：正在执行的进程，由于等待某事件发 生而无法执行时，便放弃处理机而处于暂停状态。
一个程序为实现不同的任务可以同时 有多次运行活动，每个运行活动分别
作为不同的进程
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二、 进程的特性及与程序的区别
• 1.进程的五个特性
• (1) 动态性：生命周期。即它由系统“创建”而诞生，因被“调度” 而执行，因得不到资源而暂停，最后因被“撤消”而消亡。
调度
I/O完成 或等待的 事件发生
阻塞
I/O请求或 等待某事件
22
其他的状态
• 例如，在有的系统中，为了暂时缓和内存的紧张状态， 或为了调节系统负荷，又引入了挂起功能。即暂时挂 起一部分进程，把它们从内存临时换出到外存，使它 们暂时和系统脱离联系。这样，就需要把进程的就绪 状态进一步细分为活动就绪状态（未被挂起的就绪进 程）和静止就绪状态（被挂起的就绪进程）两种。把
进程的阻塞状态也细分为活动阻塞状态（未被挂起的 阻塞进程）和静止阻塞状态（被挂起的阻塞进程）
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问题：
• 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
D)阻塞态→运行态
• 2．某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此
时该进程的状态将（ ）。
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三、 进程的基本状态及其转换
• 1．进程的三种基本状态
（1）就绪（Ready）状态：当进程已分配到除CPU以外的所有必要 的资源，只要能再获得处理机，便可立即执行
（2）执行（Running）状态：当进程已获得处理机，其程序正在 处理机上执行，
（3）阻塞（Blocked）状态：正在执行的进程，由于等待某事件发 生而无法执行时，便放弃处理机而处于暂停状态。
《进程和处理机管理》幻灯片PPT
1. 算法
我们可以把算法定义为：问题求解步骤 的准确描述。算法具有如下性质：
解题算法是一个有穷动作序列； 动作序列仅有一个初始动作； 序列中每一个动作仅有一个后继动作； 序列终止表示问题解决还是没有得到解
决。
2. 程序
程序是对一个复杂的计算〔问题〕用一种形 式化的语言对其初始数据与操作进展形式化 描述的一个算法。
4. 程序并行执行的特征
程序的并行执行虽然增加了系统的处理能 力和机器的利用率，但也产生了与顺序程 序不同的新特征。
〔1〕失去了程序的封闭性 〔2〕程序并行执行时的相互制约关系
3．1．2 进程的定义
通过上述分析可知，程序在并行执行时已不能 描述不封闭性和“执行-暂停-执行〞活动规律， 需要有一种新的概念工具来描述以下特征：
一步都应在下一步开场之前完成〔不存在并行〕。这 一特点就是我们所说的程序的顺序性。 (2) 环境处在“程序〞的完全控制之下，它决不以任何 方式变化，除非这种变化是程序所采取的步骤导致的 结果。这个特点被称为程序的封闭性。 (3) 除了要求在合理的时间内获得结果外，任一操作所 花费的时间对程序的运行而言是无关紧要的，即使在 任一操作之间有一暂时间歇也没有关系。程序所产生 的结果是其输入数据的函数而与时间无关。只要程序 执行的初始条件一样，其结果是可以再现的 。
3. 程序的并行执行和资源的共享
为了合理地使用系统资源，充分发挥各种资源的 作用，最大限度地提高系统的效率，引进多道程 序设计技术。又由于计算机技术的不断开展而出 现了中断技术、分时处理和各种新型构造，如多 CPU系统的出现，导致现代操作系统出现了许多 诸如并发性、资源共享性等许多新的特征。
〔1〕并行操作 〔2〕资源共享
位。 〔4〕异步特征 进程按照各自独立的，不可预知的速度向前推进，所以要求系统
第二章-处理机管理(整理)PPT课件
事实上许多计算机资源是不可能同时使用的，他们的共享也只能是时间 上的分割。
从微观上看，各用户程序并没有同时使用计算机的资源。
这种宏观上和微观上的巨大差异，要求操作系统经过特殊处理，通过微 观上细致地分配与管理来达到宏观上的效果
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概述
•程序
由于程序具有以上这三个特点，因而称程序是
程序是适合于计算机处理的一系静列态的的指，令而，程按序照概一念定刚的刚逻产辑生要时求期被的划外分部成环多境个，相关
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7
进程及其状态
并发程序的存在是进程产生的直接原因，因此，进程必然具有并发程序 的特征，即动态性、制约性、并发性。一般情况它存在于多道程序环境 中，是操作系统直接处理的实体
•进程的定义 •进程的状态及其转换 •进程描述机构和进程实体
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8
进程及其状态
•进程的定义
比较典型的定义是：进程是并发程序的一次执行过程；进程是一个具有
在多用户系统中，每一个用户都通过执行他的程序来争夺系统资源，而系统资
源是有限的，这就可能产生冲突
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5
概述
•并发程序
并并发发程程序序在三逻辑个上特并点行：，而在物
理上串行
动态性 ：并发程序的外部环境在不
C序断用可P地户预片U发决测断串生定的，行着的，这地变，这就执化其要是行运看。物着行当程理一时时序上间系定运和统的大行顺的串是小序情由行的是况联程不机