进程的描述与控制讲解

5
三态模型(1)
一个进程从创建而产生至撤销而 消亡的整个生命周期，可用一组 状态加以刻划，按进程在执行过 程中的状况至少定义三种不同的 进程状态：
2020年9月30日3时55分
6
三态模型(2)
三种不同的进程状态
❖ 运行态（running）： ❖ 就绪态（ready）： ❖ 等待态（wait）：又称阻塞态 （blocked）
2.3 进程的描述与控制
2.3.1 进程的定义和属性 2.3.2 进程的状态和转换 2.3.3 进程的组成要素 2.3.4 操作系统的控制结构 2.3.5 进程管理 2.3.6 进程的控制
2020年9月30日3时55分
1
进程的定义和属性(1)
进程的定义
进程是可并发执行的、具有独立功 能的程序关于某个数据集合的一次执 行过程，也是操作系统进行资源分配 和保护的基本单位
进程到来 • 就绪态→运行态：CPU空闲时选择一个就绪进程
2020年9月30日3时55分
9
五态模型(1)
•新建态：对应进程刚被创建但还未将 它送入就绪队列的状态；
•终止态：当一个进程已经正常结束或 异常结束，OS已将它从队列中移出， 但尚未将它撤消时的状态；
进入终止态的进程不再执行，但依然 临时保留在系统中等待善后。一旦其他 进程完成了对终止态进程的信息抽取之 后，系统将删除该进程。
挂 起
起
等待 态
2020年9月30日3时55分
20
具有挂起进程状态转换的具体原因(1)
• 等待态→挂起等待态：因为内存资 源紧张，至少一个等待态进程将被 对换出去成为挂起等待态；
• 挂起等待态→挂起就绪态：引起进 程等待的事件发生之后，相应的挂 起等待态进程可被转换为挂起就绪 态
2020年9月30日3时55分
7
三态模型(3)
进程三态模型及其状态转换
运行态
选
中
中
断
出现等待事件
就绪态
等待态
等待事件发生
2020年9月30日3时55分
8
三态模型(4)
引起进程状态转换的具体原因
• 运行态→等待态：等待使用资源或某事件发生 • 等待态→就绪态：资源得到满足或事件发生 • 运行态→就绪态：运行时间片到或有更高优先权
2020年9月30日3时55分
10
五态模型(2)
进程五态模型及其转换
新状 态
运行 态
终止 态
选 • 已构造了进中程标识符中；
出现等待事件
• 已创建了管理进程所断需的表格；
• 还没有允许执行该进程 (尚未同意) ；
• OS所需的就关绪于该进程的信息保存在等主待存中的 进 数程据控分制配表空态间中，，程但等序还待还没事保有件留为结在与辅这束存个中程态序相关的
❖ 挂起等待态（blocked suspend） 表明进程正在等待某一个事件且在 辅存储器中；
2020年9月30日3时55分
19
具有挂起功能的进程状态及其转换
提 交
新建 态 提 交
挂起 就绪态
等待事件结束
挂 起
挂起 等待态
解挂
运行
除起
态
挂
起
选
中落
出现 终 等待
选 止 事件
态
Fra Baidu bibliotek
就绪
态 等待事件结束
解 除 挂
2020年9月30日3时55分
15
进程的挂起(3)
挂起的原则
(3)定期执行的进程（如审计、监控、记账 程序）对换出去，以减轻系统负荷
(4)用户要求挂起自己的进程，以便进行某 些调试、检查和改正。如父进程要求挂 起子进程，以进行某些检查和改正
2020年9月30日3时55分
16
进程的挂起(4)
挂起的原则
起到平滑系统操作负荷的目的。此时，
进程状态也称“静止状态”。
2020年9月30日3时55分
14
进程的挂起(2)
挂起的原则
(1)把一些阻塞进程先对换出去，对换到磁 盘镜像区中，释放它所占有的某些资源， 腾出足够内存装入就绪进程运行
(2)就绪队列中部分不重要或不紧迫的进程 以调整系统负荷,保证系统的实时性或让 系统正常运行
(5)操作系统需要挂起某些进程，检查 运行中资源使用情况，以改善系统性能， 或当系统出现故障或某些功能受到破坏 时，需要挂起某些进程以排除故障
2020年9月30日3时55分
17
挂起进程具有如下特征
• 该进程不能立即被调度执行
• 挂起进程可能会等待事件，但所等待 事件结束并不能导致进程具备调度执 行的条件
• 进程进入挂起状态是由于操作系统、 父进程或进程本身阻止它的运行,但结 束进程挂起状态的命令只能通过操作 系统或父进程发出
2020年9月30日3时55分
18
具有挂起功能的进程状态
进程增加了两个新状态：
❖ 挂起就绪态（ready suspend）表 明进程具备运行条件但目前在辅存 储器中，当它被对换到主存才能被 调度执行；
每个进程都必须与某一个程序相对应；
同一个程序可以对应多个进程。
（即多个进程可以含有相同的程序）
进程的定义和属性（2）
进程的属性 • 动态性： • 独立性： • 并发性： • 异步性：
2020年9月30日3时55分
4
进程的状态和转换
❖三态模型 ❖五态模型 ❖进程的挂起状态
2020年9月30日3时55分
12
五态模型(4)
进程状态转换的具体原因(2)
• 终止态→NULL：完成善后操作; • 就绪态→终止态：某些操作系统允许父进
程终结子进程;
2020年9月30日3时55分
13
进程的挂起(1)
挂起的含义：内存的进程“挂”到外存镜像区
为什么要有“挂起”状态?
由于进程的不断创建，系统资源特别是内存 资源已不能满足进程运行的要求，就必须把 某些进程挂起(suspend)——对换到磁盘镜 像区中，释放它所占有的某些资源，暂时不 参与进程调度。
2020年9月30日3时55分
11
五态模型(3)
进程状态转换的具体原因(1)
• NULL→新建态：创建一个进程;
• 新建态→就绪态：系统完成了进程创 建操作，且当前系统的资源、性能和 内存的容量均允许;
• 运行态→终止态：一个进程到达自然 结束点，或出现了无法克服的错误、 被操作系统所终结
2020年9月30日3时55分
进程是操作系统中最基本、重要的概念
进程与程序的区别？
2020年9月30日3时55分
2
程序与进程的区别与联系 进程与程序的区别：
程序
进程
————————————————————————
指令的有序集合
程序的一次执行
静态、无生命期
动态、有生命期
可长期保存
因创建而产生，撤消而消亡
———————————————————————— 进程与程序的联系：