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计算机操作系统 ??五态模型 进程五态模型及其转换 五态模型新建态 新建态：对应进程刚被创建的状态。为一个新进程创建必要的管理信息，它并没有被提交执行，而是在等待操作系统完成创建进程的必要操作。 终止态 进程的终止，首先,等待操作系统进行善后，然后,退出主存。 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。 进程状态转换的具体原因 ?NULL→新建态：创建一个子进程。 ?新建态→就绪态：系统完成了进程创建操作，且当前系统的性能和内存的容量均允许。 进程状态转换的具体原因(2) 执行态→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，或被操作系统所终结，或被其他有终止权的进程所终结。 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。 进程的挂起 为什么要有“挂起”状态? 由于进程的不断创建，系统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，暂时不参与进程调度，起到平衡系统操作负荷的目的。  进程的挂起(2) (1)系统中的进程均处于等待状态，需要把一些阻塞进程对换出去，腾出足够内存装入就绪进程运行。 (2)进程竞争资源，导致系统资源不足，负荷过重，需要挂起部分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。 进程的挂起(3) (1)用户的请求 用户要求挂起自己的进程，以便进行某些调试、检查和改正。 进程的挂起(4) (4)操作系统的需要 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。 具有挂起功能的进程状态及其转换 具有挂起进程功能的进程状态 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二级存储器中，当它被对换到主存才能被调度执行。也叫静止就绪。 挂起阻塞态（blocked suspend） 表明进程正在等待某一个事件且在二级存储器中。也叫静止阻塞。 具有挂起进程状态转换的原因(1) ?阻塞态→挂起阻塞态：当前不存在就绪进程，至少一个阻塞态进程将被对换出去成为挂起阻塞态； ?挂起阻塞态→挂起就绪态：引起进程等待的事件发生之后，相应的挂起阻塞态进程将转换为挂起就绪态。 具有挂起进程状态转换的原因(2) ?挂起就绪态→就绪态：内存中没有就绪态进程，或挂起就绪态进程具有比就绪态进程更高的优先级，将把挂起就绪态进程转换成就绪态。 ?就绪态→挂起就绪态：系统根据当前资源状况和性能要求，决定把就绪态进程对换出去成为挂起就绪态。 挂起进程具有如下特征1 ? 该进程不能立即被执行。 ? 挂起进程可能会等待事件，但所等待事件是独立于挂起条件的，事件结束并不能导致进程具备执行条件。 挂起进程具有如下特征2 ?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。 ?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。 ?三、进程控制块 进程控制块PCB ，是操作系统用于记录和刻划进程状态及有关信息的数据结构。也是操作系统掌握进程的唯一资料结构，它包括了进程执行时的情况，以及进程让出处理器后所处的状态、断点等信息。 2.进程控制块中的内容 描述信息 现场信息 控制及资源管理信息 进程控制块描述信息 ?用于唯一地标识一个进程，分由用户使用的外部标识符和被系统使用的内部标识号。 ?常用的描述信息有进程标识符、父进程的标识符、用户进程名、用户组名等。 现场信息 ?保留进程运行时存放在处理器现场中的各种信息，进程让出处理器时必须把处理器现场信息保存到PCB中，当该进程重新恢复运行时也应恢复处理器现场。 ?现场信息包括通用寄存器内容、控制寄存器内容、用户堆栈指针、系统堆栈指针等。 控制信息 1）进程调度相关信息，如进程状态、等待事件和等待原因、进程优先级、队列指引元等； 2) 进程组成信息,如正文段指针、数据段指针; 3）进程间通信相关信息，如消息队列指针、信号量等互斥和同步机制； 控制信息(2) 4）进程在二级存储器内的地址信息； 5）CPU资源的占用和使用信息，如时间片余量、进程己占用时间、进程己执行时间总和,记帐信息; 3）进程控制块的组织方式 为了有效地对进程控制块进行管理，应该采用适当的方式把它们组织起来。 目前常用的组织方式有以下两种： 按链接方式组织PCB (队列) 不同状态进程分别组成队