1.进程状态.pptVIP

第十章 UNIX系统内核结构 10.1 UNIX系统概述 10.2 进程的描述和控制 10.3 进程的同步与通信 10.4 存储器管理 10.5 设备管理 10.6 文件管理 10.1 UNIX系统概述 1. UNIX系统的特征 1 开放性 2 多用户、多任务环境 3 功能强大，实现高效 4 提供了丰富的网络功能 5 支持多处理器功能  1 进程控制子系统 1 进程控制 2 进程通信 3 存储器管理 4 进程调度 2 文件子系统 1 文件管理 2 高速缓冲机制 3 设备驱动程序 10.2 进程的描述和控制 在UNIX系统Ⅴ中， 把进程控制块分为四部分： 1 进程表项 2 U区  3 进程区表  4 系统区表 1. 进程表项 Process Table Entry  1 进程标识符 PID 。 2 用户标识符 UID 。 3 进程状态。 4 事件描述符。 5 进程和U区在内存或外存的地址。 6 软中断信息。 7 计时域。 8 进程的大小。 9 偏置值nice。 10 P-Link指针。 11 指向U区进程正文、 数据及栈在内存区域的指针。 2. U区 U Area 1 进程表项指针。 2 真正用户标识符u-ruid real user ID 。 3 有效用户标识符u-euid effective user ID 。 4 用户文件描述符表。 5 当前目录和当前根。 6 计时器。 7 内部I/O参数。 8 限制字段。 9 差错字段。 10 返回值。 11 信号处理数组。 3. 系统区表 System Region Table 1 区的类型和大小 2 区的状态 3 区在物理存储器中的位置 4 引用计数 5 指向文件索引结点的指针 4. 本进程区表 Per Process Region Table 进程的数据结构 10.2.2 进程状态与进程映像 2. 进程映像 1 用户级上下文 2 寄存器上下文 1 程序寄存器 2 处理机状态寄存器 PSR 3 栈指针 4 通用寄存器 3 系统级上下文 1 静态部分 2 动态部分 10.2.3 进程控制 1 为新进程分配一个进程表项和进 程标识符。 2 检查同时运行的进程数目。 3 拷贝进程表项中的数据。 4 子进程继承父进程的所有文件。 5 为子进程创建进程上下文。 6 子进程执行。 2. exec系统调用 3. exit系统调用 通常，父进程在创建子进程时，应在进程的末尾安排一条exit，使子进程能自我终止。内核须为exit完成以下操作： 1 关闭软中断 2 回收资源 3 写记账信息 4 置进程为“僵死”状态 4. wait系统调用 wait系统调用用于将调用进程挂起， 直至其子进程因暂停或终止而发来软中断信号为止。如果在wait调用前，已有子进程暂停或终止，则调用进程做适当处理后便返回。核心对wait调用做以下处理：核心查找调用进程是否还有子进程， 若无，便返回出错码；如果找到一个处于“僵死”状态的子进程，便将子进程的执行时间加到其父进程的执行时间上， 并释放该子进程的进程表项； 如果未找到处于“僵死”状态的子进程，则调用进程便在可被中断的优先级上睡眠，等待其子进程发来软中断信号时被唤醒。 10.2.4 进程调度与切换 1. 引起进程调度的原因 首先，由于UNIX系统是分时系统，因而其时钟中断处理程序须每隔一定时间，便对要求进程调度程序进行调度的标志runrun予以置位，以引起调度程序重新调度。其次，当进程执行了wait、exit及sleep等系统调用后要放弃处理机时， 也会引起调度程序重新进行调度。此外，当进程执行完系统调用功能而从核心态返回到用户态时，如果系统中又出现了更高优先级的进程在等待处理机时，内核应抢占当前进程的处理机， 这也会引起调度。 进程调度，在此是采用动态优先数轮转调度算法。调度程序在进行调度时，首先从处于“内存就绪”或“被抢占”状态的进程中，选择一个其优先数最小 优先级最高 的进程。若此时系统中 同时 有多个进程都具有相同的最高优先级，则内核将选择其中处于就绪状态或被抢占状态最久的进程