文章目錄

• 2.1 前趨圖和程序執(zhí)行
• • 2.1.1 程序的順序執(zhí)行及其特征
  • • 1. 程序的順序執(zhí)行
    • 2.程序順序執(zhí)行時的特征
  • 2.1.2 前趨圖
  • 2.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征
  • • 1. 程序的并發(fā)執(zhí)行
    • 2. 程序并發(fā)執(zhí)行時的特征
    • 3.程序并發(fā)執(zhí)行的描述
    • 4.采用并發(fā)程序設(shè)計的目的
    • • 練習(xí)題
• 2.2 進程的描述
• • • 1. 進程（ Process ）的定義
    • 2. 進程的特征
    • 3. 進程與程序的區(qū)別
    • • 練習(xí)題
    • 4、進程的基本狀態(tài)-三態(tài)模型
    • • 練習(xí)題
    • 5、五態(tài)模型
    • 6、七態(tài)模型
    • • 練習(xí)題
    • 7、進程控制塊
    • • 練習(xí)題
      • 練習(xí)題
      • 練習(xí)題
• 2.3 進程控制
• • 2.3.1 進程創(chuàng)建
  • • 1. 進程圖
    • 2.引起創(chuàng)建進程的事件
    • • 練習(xí)題
    • 3.進程的創(chuàng)建過程
  • 2.3.2 進程終止
  • • 1. 引起進程終止的事件
  • 2.3.3 進程的阻塞與喚醒
  • • 1. 引起進程阻塞的事件
    • 2.進程阻塞過程
    • 3.進程喚醒過程
  • 2.3.4 進程掛起/激活
  • • 1.進程的掛起
    • 2.進程激活
    • • 練習(xí)題

2.1 前趨圖和程序執(zhí)行

2.1.1 程序的順序執(zhí)行及其特征

1. 程序的順序執(zhí)行

一個程序由若干個程序段組成，而這些程序段的執(zhí)行必須是順序的，這種程序執(zhí)行的方式就稱為程序的順序執(zhí)行。

2.程序順序執(zhí)行時的特征

(1) 順序性
處理機的操作嚴(yán)格按照程序所規(guī)定的順序執(zhí)行。
(2) 封閉性
程序一旦開始執(zhí)行，其計算結(jié)果不受外界因素的影響。
(3) 可再現(xiàn)性
程序執(zhí)行的結(jié)果與它的執(zhí)行速度無關(guān)(即與時間無關(guān))，而只與初始條件有關(guān)

2.1.2 前趨圖

前驅(qū)圖是一個 DAG，其用于描述進程間執(zhí)行的先后次序，圖中的每個結(jié)點用于表示一個進程或一個程序段，結(jié)點間的有向邊表示兩個結(jié)點間存在的偏序關(guān)系(前趨關(guān)系)。

進程間的前趨關(guān)系用 → 來表示，若進程 Pi 和 Pj 間存在前趨關(guān)系，可表示為 (Pi,Pj)∈→，即：Pi→Pj，表示 Pj 在執(zhí)行前
Pi 必須完成。

在前驅(qū)圖中，將沒有前驅(qū)的結(jié)點稱為初始結(jié)點，將沒有后繼的結(jié)點稱為終止結(jié)點，此外，每個結(jié)點還具有一個價值，用于表示該結(jié)點所含有的進程的執(zhí)行時間

• 結(jié)點 ： 描述一個程序段或進程，或一條語句。
• 有向邊： 結(jié)點之間的前趨關(guān)系“->”
• Pi->Pj ：Pi 必須在 Pj 開始之前完成，則 Pi是Pj的直接前趨，Pj是Pi的直接后繼
• 初始結(jié)點: 沒有前趨的結(jié)點
• 終止結(jié)點: 沒有后繼的結(jié)點
• 重量: 結(jié)點的程序量或執(zhí)行時間

前趨圖中絕對不能出現(xiàn)循環(huán)

2.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征

1. 程序的順序執(zhí)行

一個應(yīng)用程序由若干程序段組成，每一程序段完成特定的功能，他們在執(zhí)行時，都要按照某種先后次序執(zhí)行，僅當(dāng)前一程序段執(zhí)行完后，再運行后一程序段，這種執(zhí)行過程被稱為程序的順序執(zhí)行。

程序順序執(zhí)行時，具有以下三個特征：

順序性：處理機的操作嚴(yán)格按程序規(guī)定順序執(zhí)行
封閉性：程序一旦開始執(zhí)行，其計算結(jié)果不受外界因素影響
可再現(xiàn)性：程序執(zhí)行只要初始條件一樣，不論如何停頓，重復(fù)執(zhí)行多少次結(jié)果都一樣

2. 程序的并發(fā)執(zhí)行

例：在系統(tǒng)中有n個作業(yè)，每個作業(yè)都有三個處理步驟，輸入數(shù)據(jù)、處理、輸出，即Ii,Ci,Pi (i=1,2,3,…,n)。
這些作業(yè)在系統(tǒng)中執(zhí)行時是對時間的偏序，有些操作必須在其它操作之前執(zhí)行，這是有序的，但有些操作是可以同時執(zhí)行的。

3. 程序并發(fā)執(zhí)行時的特征

(1) 間斷性
在多道程序設(shè)計的環(huán)境下，程序是并發(fā)執(zhí)行的，由于它們共享系統(tǒng)資源，以及為完成同一項任務(wù)而相互合作，致使在這些并發(fā)執(zhí)行的程序之間形成了相互制約的關(guān)系。
相互制約導(dǎo)致并發(fā)程序具有“執(zhí)行-暫停-執(zhí)行”這種間斷性的活動規(guī)律。
(2) 失去封閉性
程序在并發(fā)執(zhí)行時，多道程序共享系統(tǒng)的資源，因而這些資源的狀態(tài)由多道程序來改變，程序運行失去封閉性。一程序的運行受到其他程序的影響。
(3) 不可再現(xiàn)性
程序在并發(fā)執(zhí)行時，失去封閉性導(dǎo)致其失去可再現(xiàn)性。
(4) 程序與計算不再一一對應(yīng)

程序并發(fā)執(zhí)行時失去程序的封閉性和可再現(xiàn)性的主要原因是什么？
解答： 并發(fā)運行的程序相互制約

4.程序并發(fā)執(zhí)行的描述

• 若干個程序段同時在系統(tǒng)中運行，這些程序的執(zhí)行在時間上是重迭的；
• 一個程序段的執(zhí)行尚未結(jié)束，另一個程序段的執(zhí)行已經(jīng)開始；
• 即使這種重迭是很小的，也稱這幾個程序段是并發(fā)執(zhí)行的。

描述
cobegin
S1;S2;S3;…;SN
coend;
其中Si(i=1,2,3,…,n)表示n個語句（程序段），這n個語句用cobegin和coend括起來表示這n個語句是可以并發(fā)執(zhí)行的。
co是concurrent的頭兩個字符。 這是Dijkstra提出的。

5.采用并發(fā)程序設(shè)計的目的

• 充分發(fā)揮硬件的并行性，消除處理器和I/O 設(shè)備的互等現(xiàn)象，提高系統(tǒng)效率。
• 并發(fā)程序設(shè)計是多道程序設(shè)計的基礎(chǔ)，多道程序的實質(zhì)就是把并發(fā)程序設(shè)計引入到單處理器的系統(tǒng)中。

練習(xí)題

1.[2017考研真題 28]與單道系統(tǒng)相比，多道程序系統(tǒng)的優(yōu)點是（D）
Ⅰ．CPU利用率高
Ⅱ．系統(tǒng)開銷小
Ⅲ．系統(tǒng)吞吐率大
Ⅳ．I/O設(shè)備利用率高

A．僅 Ⅰ、Ⅲ
B．僅 Ⅰ、Ⅳ
C．僅 Ⅱ、Ⅳ
D．僅 Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ

2.2 進程的描述

在多道程序設(shè)計的環(huán)境下，為了描述程序在計算機系統(tǒng)內(nèi)的執(zhí)行情況，必須引人新的概念——進程。

1. 進程（ Process ）的定義

進程是一個可并發(fā)執(zhí)行的程序在其數(shù)據(jù)集上的一次運行過程，是操作系統(tǒng)進行資源分配的單位,進程表示資源的占用和所要做的工作。

各種不同的進程定義

• 行為的一個規(guī)則叫做程序，程序在處理機上執(zhí)行時所發(fā)生的活動稱為進程（Dijkstra)。
• 進程是這樣的計算部分，它是可以和其它計算并行的一個計算。(Donovan)
• 進程（有時稱為任務(wù)）是一個程序與其數(shù)據(jù)一道通過處理機的執(zhí)行所發(fā)生的活動。（Alan.C. Shaw)
• 進程是執(zhí)行中的程序。（Ken Thompson and Dennis Ritchie )

進程的定義：可并發(fā)執(zhí)行的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過程。
進程是進程實體的運行過程，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。

2. 進程的特征

動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性、異步性、結(jié)構(gòu)性
(1)動態(tài)性——進程是程序在處理機上的一次執(zhí)行過程。具有生命期。
(2)并發(fā)性——多個進程實體同存于內(nèi)存中，在一段時間內(nèi)同時運行。以提高資源利用率。
(3) 獨立性——進程實體是一個能獨立運行、獨立分配資源和獨立接受調(diào)度的基本單位，而程序則不是。
(4) 異步性——進程按各自獨立的、不可預(yù)知的速度向前推進。
(5) 結(jié)構(gòu)性——進程控制塊(PCB)+程序段+相關(guān)的數(shù)據(jù)段=進程實體。

3. 進程與程序的區(qū)別

• 進程是動態(tài)的，程序是靜態(tài)的
• 進程是暫時的，程序是永久的
• 進程與程序的組成不同：
  程序是指令的有序集合；
  進程包括程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊(即進程狀態(tài)信息）
• 進程與程序的對應(yīng)關(guān)系：
  無一一對應(yīng)關(guān)系(一個進程可順序執(zhí)行多個程序;一個程序可由多個進程共用）
  

練習(xí)題

操作系統(tǒng)引入進程后，不能（C）
A．提高資源的利用率
B．正確描述程序的執(zhí)行情況
C．提高用戶編程能力
D．允許一個程序同時被多個用戶調(diào)用

進程的類型
（1）系統(tǒng)進程：執(zhí)行操作系統(tǒng)核心代碼的進程。系統(tǒng)進程起著資源管理和控制的作用。
（2）用戶進程：執(zhí)行用戶程序的進程。
（3）計算進程，I/O進程。
（4）前臺進程，后臺進程。

4、進程的基本狀態(tài)-三態(tài)模型

• 運行態(tài)（running）：進程占有處理器正在運行。
• 就緒態(tài)（ready）：進程具備運行條件，等待系統(tǒng)分配處理器以便運行。
• 等待態(tài)（wait）：又稱為阻塞（blocked）態(tài)或睡眠（sleep）態(tài)，進程不具備運行條件，正在等待某個事件的完成。

不同系統(tǒng)設(shè)置的進程狀態(tài)數(shù)目不同

三態(tài)轉(zhuǎn)換圖

正經(jīng)圖來了

引起進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的具體原因

• 運行態(tài)→等待態(tài)：等待使用資源或某事件發(fā)生；
• 等待態(tài)→就緒態(tài)：資源得到滿足或事件發(fā)生；
• 運行態(tài)→就緒態(tài)：運行時間片到；出現(xiàn)有更高優(yōu)先權(quán)進程。
• 就緒態(tài)→運行態(tài)：CPU空閑時選擇一個就緒進程。
  

練習(xí)題

1.[2015考研題 25] 下列選項中會導(dǎo)致進程從執(zhí)行態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)的事件是（D）
A．執(zhí)行P(wait)操作
B．申請內(nèi)存失敗
C．啟動I/O 設(shè)備
D．被高優(yōu)先級進程搶占

2.[2014考研題 26] 一個進程的讀磁盤操作完成后，操作系統(tǒng)針對該進程必做的是（A）
A．修改進程狀態(tài)為就緒態(tài)
B．降低進程優(yōu)先級
C．給進程分配用戶內(nèi)存空間
D．增加進程時間片大小

5、五態(tài)模型

五態(tài)模型在三態(tài)模型的基礎(chǔ)上引進了新建態(tài)和終止態(tài)。

• 新建態(tài)—對應(yīng)進程剛被創(chuàng)建的狀態(tài)。為一個新進程創(chuàng)建必要的管理信息，它并沒有被提交，而是在等待操作系統(tǒng)完成創(chuàng)建進程的必要操作。
• 終止態(tài)—進程的終止?fàn)顟B(tài)。首先，等待操作系統(tǒng)進行善后，然后，退出主存。進入終止態(tài)的進程不再執(zhí)行，但依然臨時保留在系統(tǒng)中等待善后。一旦其他進程完成了對終止態(tài)進程的信息抽取之后，系統(tǒng)將刪除該進程。

進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的具體原因

• NULL→新建態(tài)：創(chuàng)建一個子進程。
• 新建態(tài)→就緒態(tài)：系統(tǒng)完成了進程創(chuàng)建操作，且當(dāng)前系統(tǒng)的性能和內(nèi)存的容量均允許。
• 運行態(tài)→終止態(tài)：一個進程到達自然結(jié)束點，或出現(xiàn)了無法克服的錯誤，或被操作系統(tǒng)所終結(jié)，或被其他有終止權(quán)的進程所終結(jié)。
• 終止態(tài)→NULL：完成善后操作。
• 就緒態(tài)→終止態(tài)：某些操作系統(tǒng)允許父進程終結(jié)子進程。
• 等待態(tài)→終止態(tài)：某些操作系統(tǒng)允許父進程終結(jié)子進程。

6、七態(tài)模型

(1)為什么要有“掛起”狀態(tài)?
由于進程的不斷創(chuàng)建，系統(tǒng)資源已不能滿足進程運行的要求，就必須把某些進程掛起（suspend），對換到磁盤鏡像區(qū)中，暫時不參與進程調(diào)度，起到平滑系統(tǒng)負載的目的。
(2)引起掛起狀態(tài)的原因

• 終端用戶的需要：終端用戶在自己程序運行中發(fā)現(xiàn)問題要求使正在執(zhí)行的進程暫停執(zhí)行而使進程處于掛起狀態(tài)。
• 父進程的需要：父進程為了考查和修改某個子進程，或者協(xié)調(diào)各子進程間的活動，需要將該子進程掛起。
• 操作系統(tǒng)的需要：操作系統(tǒng)為了檢查運行中的資源使用情況或進行記帳，而將某些進程掛起。
• 對換的需要：為了提高內(nèi)存的利用率，而將內(nèi)存中某些進程掛起，以調(diào)進其它程序運行。
• 負荷調(diào)節(jié)的需要：由于工作負荷較重，而將一些不重要的進程掛起，以保證系統(tǒng)能正常運行（實時操作系統(tǒng)） 。

(3)進程增加的兩個新狀態(tài)

• 掛起就緒態(tài)（ready suspend）：表明進程具備運行條件但目前在輔助存儲器中，當(dāng)它被對換到主存才能被調(diào)度執(zhí)行。
• 掛起等待態(tài)（blocked suspend）：表明進程正在等待某一個事件且在輔助存儲器中。

(4)引起進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的具體原因

• 等待態(tài)→掛起等待態(tài)：系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前資源狀況和性能要求，決定將一個等待態(tài)進程對換出去成為掛起等待態(tài)；
• 就緒態(tài)→掛起就緒態(tài)：系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前資源狀況和性能要求，決定把就緒態(tài)進程對換出去成為掛起就緒態(tài)。
• 掛起等待態(tài)→掛起就緒態(tài)：引起進程等待的事件發(fā)生之后，相應(yīng)的掛起等待態(tài)進程將轉(zhuǎn)換為掛起就緒態(tài)。
• 掛起等待態(tài)→等待態(tài)：當(dāng)一個進程等待一個事件時，原則上不需要把它調(diào)入內(nèi)存。但是，當(dāng)其它進程退出后，主存已經(jīng)有了足夠的自由空間，而某個掛起等待態(tài)進程具有較高的優(yōu)先級并且操作系統(tǒng)已經(jīng)得知導(dǎo)致它阻塞的事件即將結(jié)束，便可能發(fā)生這一狀態(tài)變化。
• 掛起就緒態(tài)→就緒態(tài)：內(nèi)存中沒有就緒態(tài)進程，或掛起就緒態(tài)進程具有比就緒態(tài)進程更高的優(yōu)先級，將把掛起就緒態(tài)進程轉(zhuǎn)換成就緒態(tài)。
• 運行態(tài)→掛起就緒態(tài)：當(dāng)一個高優(yōu)先級等待進程的等待事件結(jié)束后，它將搶占CPU，而此時主存不夠，從而可能導(dǎo)致正在運行的進程轉(zhuǎn)化為掛起就緒態(tài)。運行態(tài)的進程也可以自己掛起自己。
• 新建態(tài)→掛起就緒態(tài)：根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前資源狀況和性能要求，可以將新建進程對換出去成為掛起就緒態(tài)。

掛起的進程將不參與低級調(diào)度直到它們被對換進主存。

(5)掛起進程具有如下特征

• 該進程不能立即被執(zhí)行。
• 掛起進程可能會等待事件，但所等待事件是獨立于掛起條件的，事件結(jié)束并不能導(dǎo)致進程具備執(zhí)行條件。
• 進程進入掛起狀態(tài)是由于操作系統(tǒng)、父進程或進程本身阻止它的運行。
• 結(jié)束進程掛起狀態(tài)的命令只能通過操作系統(tǒng)或父進程發(fā)出。

練習(xí)題

針對分時系統(tǒng)，進程的三種狀態(tài)之間有幾種可能的轉(zhuǎn)換關(guān)系？

在單處理機的分時系統(tǒng)中，分配給進程P的時間片用完后，系統(tǒng)進行切換，結(jié)果調(diào)度到的仍然是進程P。有可能出現(xiàn)上述情形嗎？如果可能請說明理由。
解答：
有可能出現(xiàn)上述情況。

• 例如,若在進程P時間片用完后，被迫回到就緒隊列時，就緒隊列為空，這樣進程P就是就緒隊列中惟一的一個進程，于是調(diào)度程序選中的進程必是進程P；
• 又如在按優(yōu)先級調(diào)度的系統(tǒng)中，就緒隊列按進程優(yōu)先級排列，在進程P時間片用完之后回到就緒隊列時，若其優(yōu)先級高于當(dāng)前就緒隊列中的其他進程程，則它將排在就緒隊列之首，從而再次被調(diào)度程序選中并投入運行。

7、進程控制塊

進程控制塊中的信息
1)進程標(biāo)識符信息 ：每個進程都必須有一個唯一的標(biāo)識符

• 內(nèi)部標(biāo)識符：便于系統(tǒng)使用
• 外部標(biāo)識符：便于用戶使用

2)處理機狀態(tài)信息(現(xiàn)場信息)
處理機狀態(tài)信息主要由處理機的各種寄存器中的內(nèi)容組成。處理機運行時的信息存放在寄存器中，當(dāng)被中斷時這些信息要存放在PCB中。

• 通用寄存器
• 指令計數(shù)器
• 程序狀態(tài)字PSW
• 用戶棧指針
• 指向該進程頁表的指針

3)進程調(diào)度信息

• 進程優(yōu)先級
• 進程調(diào)度所需的其他信息（執(zhí)行時間等）
• 事件
• 進程狀態(tài)

4)進程控制信息

• 程序和數(shù)據(jù)的地址
• 進程同步和通信機制
• 資源清單（打開文件表等）
• 鏈接指針

練習(xí)題

1.“程序狀態(tài)字寄存器內(nèi)容”屬于進程控制塊的?
A、標(biāo)識信息
B、控制信息
C、現(xiàn)場信息
D、調(diào)度信息

2.進程控制塊中的現(xiàn)場信息是在（D）保存的。
A、創(chuàng)建進程時
B、處理器執(zhí)行指令時
C、中斷源申請中斷時
D、中斷處理程序處理中斷前

進程組織方式
1）線性方式:


2）索引方式

CPU模式和進程類型

進程的兩大類：
系統(tǒng)進程：運行在內(nèi)核模式，執(zhí)行操作系統(tǒng)代碼；
用戶進程：運行在用戶模式，執(zhí)行用戶程序代碼。

練習(xí)題

1.判斷：操作系統(tǒng)通過PCB來控制和管理進程，用戶進程也可以對PCB中的信息進行讀寫操作。
答案： 錯誤

2.在一個單處理機系統(tǒng)中，若有10個用戶進程，則處于“運行”、“阻塞”、“就緒”狀態(tài)的進程數(shù)量最小和最大值分別可能是多少？
答案：
運行態(tài)：最少0個，最多1個；
阻塞態(tài)：最少0個，最多10個；
就緒態(tài)：最少0個，最多9個。

3.某系統(tǒng)的進程狀態(tài)變遷如圖所示（設(shè)該系統(tǒng)的進程調(diào)度方式為可剝奪方式）

1）說明進程發(fā)生變遷1、3、5的原因；
2）當(dāng)發(fā)生一個變遷時可能引起另一個變遷的發(fā)生，則這兩個變遷稱為因果變遷。下述因果變遷是否會發(fā)生，如果有可能的話，會在什么情況下發(fā)生？ (a) 3→5 (b) 3→2 ? 2→1 (d) 4→1 (e) 4→5
3）根據(jù)狀態(tài)變遷圖說明該系統(tǒng)的調(diào)度策略和調(diào)度效果。
答案：
1）系統(tǒng)中當(dāng)前運行著的進程因中止、結(jié)束或等待某個I/O事件而退出運行，并且此時高優(yōu)先就緒隊列中沒有等待進程，發(fā)生變遷1；
當(dāng)運行著的進程發(fā)出I/O請求，需要等待I/O事件完成才能繼續(xù)進行，發(fā)生變遷3；
當(dāng)有高優(yōu)先級進程進入就緒隊列，并且運行著的進程是低優(yōu)先級進程時，高優(yōu)先級進程會搶占CPU，發(fā)生變遷5。
2）
(a) 3→5 是因果變遷；
(b) 3→2 不是；
? 2→1 是；
(d) 4→1 不是；
(e) 4→5 是。
3）此系統(tǒng)采用根據(jù)進程優(yōu)先級分別設(shè)置高優(yōu)先就緒隊列和低優(yōu)先就緒隊列：
高優(yōu)先進程運行100ms 后就降為低優(yōu)先就緒隊列，以使短進程優(yōu)先完成；
對低優(yōu)先就緒隊列中的進程采用時間片輪轉(zhuǎn)法（時間片程度為500ms），確保每個進程都有運行機會；
同時，對于進行了I/O操作的進程賦予一個高優(yōu)先級，保證對外界事件可以盡快響應(yīng)。

4.程序并發(fā)執(zhí)行時失去封閉性和可再現(xiàn)性的主要原因是：
答案： 運行程序的相互制約

5.處于等待狀態(tài)的進程也希望占有處理機
答案： 錯

6.簡述進程控制塊的作用。
答案：

• 進程控制塊是進程存在的唯一標(biāo)志；
• 是操作系統(tǒng)對進程進行控制和管理的依據(jù)；
• 記錄進程的各種屬性，描述進程的動態(tài)變化過程；
• 與進程一一對應(yīng)。

練習(xí)題

1.系統(tǒng)中有N(N>2)個進程,并且當(dāng)前沒有執(zhí)行進程調(diào)度程序,則(D)不可能發(fā)生.
A.有一個運行進程,沒有就緒進程,還有N-1個進程處于等待狀態(tài)
B.有一個運行進程, N-1個就緒進程, 沒有進程處于等待狀態(tài)
C.有一個運行進程和一個就緒進程,還有N-2個進程處于等待狀態(tài)
D.沒有運行進程,但有兩個就緒進程,還有N-2個進程處于等待狀態(tài)

2.在進程管理中，當(dāng)?時，進程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。
A.進程被進程調(diào)度程序選中
B.等待某一事件
C.等待的事件發(fā)生
D. 時間片用完

3.分配到必要的資源并獲得處理機時的進程狀態(tài)是(B)。
A.就緒狀態(tài)
B.執(zhí)行狀態(tài)
C.阻塞狀態(tài)
D.撤消狀態(tài)

4．進程的三個基本狀態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，進程由就緒狀態(tài)變?yōu)檫\行狀態(tài)的條件是(D)。
A.時間片用完
B.等待某事件發(fā)生
C.等待的某事件已發(fā)生
D.被進程調(diào)度程序選中
5．進程的三個基本狀態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，進程由運行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的條件是(B)。
A.時間片用完
B.等待某事件發(fā)生
C.等待的某事件已發(fā)生
D.被進程調(diào)度程序選中

6．下列的進程狀態(tài)變化中，?變化是不可能發(fā)生的。
A．運行→就緒
B．就緒→運行
C．等待→運行
D．等待→就緒

7．一個運行的進程用完了分配給它的時間片后，它的狀態(tài)變?yōu)?A)。
A.就緒
B.等待
C.運行
D.由用戶自己確定

8．操作系統(tǒng)通過(B)對進程進行管理。
A. JCB
B. PCB
C. DCT
D. CHCT

9．一個進程被喚醒意味著(D)。
A. 該進程重新占有了CPU
B. 它的優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽畲?br /> C. 其PCB移至等待隊列隊首
D. 進程變?yōu)榫途w狀態(tài)

10．多道程序環(huán)境下，操作系統(tǒng)分配資源以?為基本單位。
A. 程序
B. 指令
C. 進程
D. 作業(yè)

2.3 進程控制

• 進程控制是進程管理中最基本的功能
  用于創(chuàng)建和撤銷進程；
  控制進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；
• 進程控制是操作系統(tǒng)的內(nèi)核通過原語來實現(xiàn)的

進程的創(chuàng)建與終止
進程的阻塞與喚醒
進程的掛起與激活

原語(primitive)：由若干條指令構(gòu)成的“原子操作(atomic operation)”過程，作為一個整體而不可分割－－要么全都完成，要么全都不做。許多系統(tǒng)調(diào)用就是原語。
特征:“不可中斷性”。
實現(xiàn)方法：屏蔽中斷。

2.3.1 進程創(chuàng)建

1. 進程圖

• 描述進程的家族關(guān)系的有向樹.
• 進程Pi創(chuàng)建了進程Pj，則Pi是Pj的父進程， Pj是Pi的子進程，用一條由進程Pi指向進程Pj的有向邊來描述。
• 創(chuàng)建父進程的進程為祖先進程，由此形成進程樹，樹根為進程家族的祖先。
• 
  計算機系統(tǒng)的啟動過程
• BIOS啟動（POST加電自檢，讀取MBR）
• 系統(tǒng)引導(dǎo)（bootloder）
• 啟動內(nèi)核
• 初始化系統(tǒng)

2.引起創(chuàng)建進程的事件

• 用戶登錄
• 作業(yè)調(diào)度
• 提供服務(wù)
• 應(yīng)用請求

練習(xí)題

1.[2009年考研題 24]下列選項中，導(dǎo)致創(chuàng)建新進程的操作是（C）
I 用戶登陸成功
II 設(shè)備分配
III 啟動程序執(zhí)行
A、僅I和II
B、僅II和III
C、僅I和III
D、I、II、III

3.進程的創(chuàng)建過程

操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)有創(chuàng)建新進程的事件后，調(diào)用進程創(chuàng)建原語(CreateProcess/Fork)創(chuàng)建新進程。
創(chuàng)建過程：
(1)申請空白PCB
(2)為新進程分配資源
(3)初始化PCB
(4)將新進程插入就緒隊列

父進程創(chuàng)建子進程與主程序調(diào)用子程序有何不同？

• 父進程創(chuàng)建子進程后，父進程與子進程同時執(zhí)行；
• 主程序調(diào)用子程序，主程序暫停在調(diào)用點，子程序開始執(zhí)行，直到子程序執(zhí)行完畢返回，主程序開始執(zhí)行。

2.3.2 進程終止

1. 引起進程終止的事件

正常結(jié)束

異常結(jié)束
越界錯誤、保護錯、非法指令、特權(quán)指令錯、運行超時

外界干預(yù)

• 操作員或操作系統(tǒng)干預(yù)
• 父進程請求
• 父進程終止

進程的終止過程
(1) 根據(jù)被終止進程的標(biāo)識符，從PCB集合中檢索出該進程的PCB，從中讀出該進程的狀態(tài)。
(2) 若被終止進程正處于執(zhí)行狀態(tài)，應(yīng)立即終止該進程的執(zhí)行，置調(diào)度標(biāo)志為真，用于指示該進程被終止后應(yīng)重新進行進程調(diào)度。
(3) 若該進程有子孫進程，應(yīng)將其所有子孫進程予以終止，以防他們成為不可控的進程。
(4) 將被終止進程所擁有的全部資源，或歸還其父進程，或歸還系統(tǒng)。
(5) 將被終止進程的PCB從所在隊列或鏈表中移出，掛入空白PCB隊列。

2.3.3 進程的阻塞與喚醒

(block與wakeup原語)

1. 引起進程阻塞的事件

請求系統(tǒng)服務(wù)

啟動某種操作

新數(shù)據(jù)尚未到達

無新工作可做

2.進程阻塞過程

• 調(diào)用阻塞原語阻塞自己，終止該進程的執(zhí)行，將PCB中的狀態(tài)改為阻塞，并加入到阻塞隊列中；
• 然后轉(zhuǎn)進程調(diào)度，將處理機分配給另一進程，并進行進程切換以及處理機狀態(tài)的保護與重新設(shè)置。
  

3.進程喚醒過程

• 阻塞進程等待的事件發(fā)生，有關(guān)進程調(diào)用喚醒原語把等待該事件的進程喚醒。
• 把阻塞進程從等待該事件的阻塞隊列中移出，將其PCB中的現(xiàn)行狀態(tài)改為就緒，將PCB插入到就緒隊列中。
• 阻塞原語與喚醒原語作用相反，成對使用
  

2.3.4 進程掛起/激活

(suspend/active)

1.進程的掛起

當(dāng)出現(xiàn)引起進程掛起的事件時，系統(tǒng)利用掛起原語將指定進程掛起。

• 檢查被掛起進程的狀態(tài)；
• 若處于活動就緒，則改為靜止就緒；
• 若處于活動阻塞，則改為靜止阻塞；
• 將該進程PCB復(fù)制到內(nèi)存指定區(qū)域；
• 若掛起的進程正在執(zhí)行，則重新進行進程調(diào)度。

2.進程激活

• 當(dāng)發(fā)生激活進程的事件時，系統(tǒng)利用激活原語將指定進程激活。
• 激活原語先將進程從外存調(diào)入內(nèi)存，檢查該進程的狀態(tài);
  若處于靜止就緒，則改為活動就緒;
  若處于靜止阻塞，則改為活動阻塞;
  若采用搶占調(diào)度策略，則新進程進入就緒隊列時，檢查是否要重新進行進程調(diào)度。

練習(xí)題

1.只作用于一個進程一次的原語是（A）
A.創(chuàng)立
B.解掛
C.阻塞
D.掛起

2.給出用于進程控制的四種常見的原語 創(chuàng)建原語 、 撤消原語 、 阻塞原語 、 喚醒原語 。

3.操作系統(tǒng)對進程的管理和控制主要是通過控制原語實現(xiàn)的。
錯誤： 對

4.原語的執(zhí)行是屏蔽中斷的。
錯誤： 對

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的『操作系统』 进程的描述与控制 Part 1 前驱图与程序执行的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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