【操作系统】进程管理

简介: 【操作系统】进程管理

正文


1. 程序顺序执行的特征


前驱图是一个有向无循环图,由结点和有向边组成,结点代表各程序段的操作,而结点建的有向边表示两个程段操作之间的前驱关系(->)。程序段 Pi 和 Pj 的前驱关系表示成 Pi -> Pj,其中,Pi 是 Pj 的前驱,Pj 是 Pi 的后继,其含义是 Pi 执行结束后 Pj 才能执行。


如下图所示为 3 个程序段,其中输入是计算的前驱(计算是输入的后继),输入结束才能进行计算;计算是输出的前驱,计算结束才能进行输出。


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程序顺序执行时的主要特征包括顺序性、封闭性和可再现性。


2.进程控制块(PCB)


进程是程序的一次执行,该程序可以和其他程序并发执行。进程通常是由程序、数据和进程控制块(Process Control Block,PCB)组成的。

PCB 是进程存在的唯一标志,其主要内容如下所示:


信息 含义
进程标识符 标明系统中的各个进程
状态 说明进程当前的状态
位置信息 指明程序及数据在主存或外存的物理位置
控制信息 参数、信号量、消息等
队列指针 链接同一状态的进程
优先级 进程调度的依据
现场保护区 将处理机的现场保护到该区域,以便再次调度时能继续正确运行
其他 因不同的系统而异


3. 原语(Primitive)


原语(Primitive)是指由若干条机器指令组成的,用于完成特定功能的程序段。原语的特点是在执行时不能被分割,即原子操作要么都做,要么都不做。内核中所包含的原语主要有进程控制原语、进程通信原语、资源管理原语以及其他方面的原语。


属于进程控制方面的原语有进程创建原语进程撤销原语进程挂起原语进程激活原语进程阻塞原语以及进程唤醒原语等。不同的操作系统内核所包含的功能不同,但大多数操作系统的内核都包含支撑功能和资源管理的功能。


4. 高级通信原语


为了提高信号通信的效率,传递大量数据,降低程序编制的复杂度,系统引入了高级通信方式。高级通信方式主要分为共享存储模式消息传递模式管道通信


  1. 共享存储模式。相互通信的进程共享某些数据结构(或存储区)实现进程之间的通信。
  2. 消息传递模式。进程间的数据交换以消息为单位,程序员直接利用系统提供的一组通信命令(原语)来是实现通信,如 Send(A)、Receive(A)。
  3. 管道通信。所谓管道,是指用于连接一个读进程和一个写进程,以实现它们之间通信的共享文件(pipe 文件)。向管道(共享文件)提供输入的发送进程(即写进程),以字符流的形式将大量的数据送入管道;而接收进程可从管道接收大量的数据。由于它们通信时采用管道,所以称为管道通信。


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