操作系统概念阅读笔记3

操作系统概念阅读笔记3

进程

进程概念

进程是操作系统对一个正在运行程序的抽象，是一个执行中的程序的实例，它提供一个独立的逻辑控制流与一个私有的地址空间。

独立的逻辑控制流：它提供一个假象，好像我们的程序独占的使用处理器

私有的地址空间：它提供一个假象，好像我们程序独占的使用存储器系统

进程是孤立的，互相不共享状态，但它们可以彼此通信。

进程用进程控制块（PCB）来表示 程序本身不是进程；程序只是被动实体，而进程是活动实体。

进程状态

新的：进程正在被创建

运行：指令正在被执行

等待：进程等待某个事件的发生（如等待i／o读取）

就绪：进程等待分配CPU

终止：进程完成执行

进程控制块

包括：

进程状态（标志前面5个状态）

程序计数器（下个指令地址）

CPU寄存器（累加器 索引寄存器 堆栈指针 通用寄存器和其他条件码信息寄存器）

CPU调度信息：进程优先级 调度队列的指针和其他调度参数



内存管理信息：基址和界限寄存器 页表或段表

记账信息：CPU时间 实际使用时间 时间界限 记账数据 作业 进程数量

I／O 分配给进程的I／O设备列表 打开的文件列表

上下文切换

通过执行一个状态保存来保存CPU当前状态，之后执行一个状态恢复重现开始运行

典型题目

3.1

论述短期,中期和长期调度之间的区别.

a.短期调度:在内存作业中选择就绪执行的作业,并为他们分配CPU。

b.中期调度:作为一种中等程度的调度程序，尤其被用于分时系统，一个交换方案的实施，将部分运行程序移出内存，之后，从中断处继续执行。

c.长期调度（作业调度程序）:确定哪些作业调入内存以执行.

它们主要的不同之处是它们的执行的频率。短期调度必须经常调用一个新进程，由于在系统中，长期调度处理移动的作业时，并不频繁被调用，可能在进程离开系统时才被唤起。(越短调度频率需要越高，不然效率就很低)

3.2

问:描述一下内核在两个进程间进行上下文功换的动作.

答案：

总的来说，操作系统必须保存正在运行的进程的状态，恢复进程的状态。保存进程的状态主要包括CPU寄存器的值以及内存分配，上下文切换还必须执行一些确切体系结构的操作，包括刷新数据和指令缓存。

（书中答案）进程关联是由进程的PCB来表示的，它包括CPU寄存器的值和内存管理信息等。当发生上下文切换时，内核会将旧进程的关联状态保存在其PCB中，然后装入经调度要执行的新进程的已保存的关联状态