《操作系统》课件第3章 进程管理.pptVIP

3.3.3.进程调度算法 调度算法要求：高资源利用率、高吞吐量、用户满意等原则 FCFS:谁先到就绪队列,将处理机分给谁. 短进程优先:取一个下次所需运行时间最短的进程.(该算法能使平均等待时间最短) 最高响应比优先法：响应比R定义如下： R =(W+T)/T = 1+W/T （W为等待时间，T为下次所需运行时间） 优先级调度:选优先级最高的进程占用处理机,（优先级也可动态改变）. 轮转调度法:以先来后到的次序+时间片轮转.* 第一级队列 (FIFO) … 使用处理机 完成 … … 使用处理机 完成 使用处理机 完成 抢占 抢占 抢占 第二级队列 (FIFO) 第n级队列 （时间片轮转） 多级反馈队列调度法:设置多条就绪队列,进程被调度执行后,在被剥夺或放弃处理机后而再就绪时可以改变其就绪队列(见下图）。 举例：设计另一个多级反馈队列调度算法 以优先级设置多队列. 队列中调度采用FCFS+时间片. 进程优先级升降原则是:等待CPU过久升,输入输出完成插入就绪队列时升,运行完一个完整时间片降… 进程最初进入就绪队列以用户初置优先级为参数.* 3.4作业与进程的关系 作业:是用户对计算机的一次独立的使用过程 进程:是分配计算机资源的单位,是用户任务运行的实体,作业可包含多个进程(至少一个) 批处理系统作业与进程关系：作业调度程序每选择一道作业运行时,首先为该作业创建一个根进程,该进程执行作业控制语言解释器程序，在解释执行作业步时可根据需要创建多个子进程.* 作业和进程状态转换图 提交 后备 运行 完成 作业输入 作业调度 创建进程 作业终止 就绪 执行 等待 进程调度 分时系统作业与进程之关系：把用户的一次上机过程看成是一个交互作业(内部表示及外部特征都有别于批作业),系统为每个终端设备生成一个进程，该进程运行终端命令解释器。进程在解释执行命令时还可以创建多个子进程。 支持分时与批处理的系统作业提交方法：用户可以通过交互式命令提交子作业(如:at -f /root/bin/ss now 表示提交一个作业控制说明书文件名为ss的作业到作业输入队列。或直接拍入“shell ss”表示马上生成一个进程执行命令解释器,解释执行ss中的命令) * 输入一条终端命 令,分析命令 后台命令? 创建子进程执行命令 等子进程返回 向终端发提示符 否 命令解释程序执行流程： 3.5线程引入 轻权进程（Light-Weight Process）的引入：同一作业的不同进程之间会有许多的协作，需要进行数据交换，但进程有自己独立的存储空间，互相不干扰。如果要进行进程间数据交换，则需要通过操作系统相关系统调用进行交换，为了方便进程间交换数据，一种共享存储空间的进程概念应运而生，我们叫它为轻权进程（Light-Weight Process）。 线程的引入：随着共享内存多CPU计算机的发展，迫切需要加速进程的运行速度，事实上进程中运行的程序也是有可并行执行的语句。因为进程内程序执行的顺序性，不可能实现进程内可并行成分的并行执行。为此，线程的概念呼之欲出。在一个进程中可以包含多个可以并发（并行）执行的线程。系统按进程分配所有除CPU以外的系统资源（如内存，外设，文件等），而程序则依赖于线程运行，系统按线程分配CPU资源。引入线程后，进程概念内涵改变了，进程只作为除CPU以外系统资源的分配单位，不再以进程为单位占用CPU 。 线程 线程 线程 进程1 进程2 进程3 进程与线程关系图 主要内容回顾 进程控制与调度 进程可在用户态和核心态执行 进程调度主要在进程阻塞或返回用户态前进行 调度算法：可变优先级等 作业与进程关系 线程的引入 * 第五讲 进程描述与进程状态变化 目的与要求:理解进程概念,理解进程PCB,掌握进程的创建过程及进程状态变化 重点与难点:进程组成、进程创建过程和进程状态转换 作业：第三章习题1，2，4，5 第三章 进程与处理机管理 3.1进程描述 进程：是系统中占用处理机及争夺其它系统资源的实体。程序必须在进程中运行。进程运行必须有栈用于保存现场。 进程的引入： 为了能实现同一作业的作业步并发。 在作业某作业步等I/O时,另一逻辑上可并发作业步能使用CPU运行。 引入进程后,逻辑上可并发的作业步在不同进程中运行。处理机能在进程间切换。 程序与进程的区别 相同的程序可以在两个以上的进程中运行（如可以创建多个进程运行相同网页浏览器程序）。 程序文件存放在磁盘中，运行时读入内存；而进程是在系统运行期间动态创建的，生命周期不会跨越系统运行周期。 程序只有程序语句及有初值数据变量和无初值变量；而进程一般有要处理的输入数据。 进程并发运行时共享资源的问题 并发运行的程序访问共享数据问题举例: (count为共享变量初值=300