1、黑龍江大學(dxu)操作系統(co zu x tn)課程設計讀書報告學 院 年 級 專 業 學 號 姓 名 基本(jbn)理論闡述進程(jnchng) 進程(jnchng)是具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合上的一次運行活動，是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。處理器是計算機系統中最重要的資源。在現代計算機系統中，為了提高系統的資源利用率，CPU將為某一程序獨占。通常采用多道程序設計技術，即允許多個程序同時進入計算機系統的內存并運行！我們今天使用的操作系統主要是分時系統，由調度程序調入的多個作業共享 CPU 資源，其中 每個作業只執行極短的一段時間（比如 0.1s，我們稱為一個時間片）

2、 ，極短的時間過后暫停執行， 調入下一個程序。這樣在不長的一段時間內（比如 5s 內） ，有限的進程（少于 50 個）都可以得到 至少一次的執行，用戶請求可以得到及時的響應。這種作業調度的方式我們稱為時間片輪轉法。這 種執行的方式叫并發執行，并發性也是分時系統的基本特性之一。 在分時系統中，為了執行一項作業，就需要把要執行的作業程序載入內存中作為程序段，為作 業分配相應的數據空間作為數據段，并加入一個控制塊（PCB） ，用來保存當前作業執行所必須的 一些信息，使之能夠并發執行。內存中的程序段、數據段和 PCB 我們稱為一個進程實體，而一個 進程實體的執行過程我們稱為進程。2.進程的三種(sn

3、zhn)基本狀態 進程在運行中不斷地改變其運行狀態。通常，一個運行進程必須具有以下(yxi)三種基本狀態。 就緒(jix)(Ready)狀態 當進程已分配到除CPU以外的所有必要的資源，只要獲得處理機便可立即執行，這時的進程狀態稱為就緒狀態。 執行（Running）狀態當進程已獲得處理機，其程序正在處理機上執行，此時的進程狀態稱為執行狀態。 阻塞(Blocked)狀態正在執行的進程，由于等待某個事件發生而無法執行時，便放棄處理機而處于阻塞狀態。引起進程阻塞的事件可有多種，例如，等待I/O完成、申請緩沖區不能滿足、等待信件(信號)等。3.進程三種狀態間的轉換一個進程在運行期間，不斷地從一種狀態轉

4、換到另一種狀態，它可以多次處于就緒狀態和執行狀態，也可以多次處于阻塞狀態。(1) 就緒執行處于(chy)就緒狀態的進程，當進程調度程序為之分配了處理機后，該進程便由就緒狀態轉變成執行狀態。(2) 執行就緒處于執行狀態的進程在其執行過程(guchng)中，因分配給它的一個時間片已用完而不得不讓出處理機，于是進程從執行狀態轉變成就緒狀態。(3) 執行阻塞正在執行的進程因等待某種事件(shjin)發生而無法繼續執行時，便從執行狀態變成阻塞狀態。(4) 阻塞就緒處于阻塞狀態的進程，若其等待的事件已經發生，于是進程由阻塞狀態轉變為就緒狀態。4. 父進程和子進程：他們的關系是管理和被管理的關系，當父進程終

5、止時，子進程也隨之而終止。但子進程終止，父進程并不一定終止。比如httpd服務器運行時，我們可以殺掉其子進程，父進程并不會因為子進程的終止而終止。在進程管理中，當我們發現占用資源過多，或無法控制的進程時，應該殺死它，以保護系統的穩定安全運行；二當前理論或實踐(shjin)應用現狀1.線程、SMP 和微內核 在許多操作系統中，傳統的進程概念被分為兩部分：一部分負責管理資源所有權；另一部分 負責指令流的執行(zhxng)。 一個單獨的進程可包含多個線程。 使用多線程的組織方法對程序的結構 化和性能方面都有很大的幫助。SMP 是一個擁有多處理器的計算機系統，其中的每一個處 理器都可以執行所有應用程序

6、和系統代碼。SMP 的組織方法增強了系統的性能和可靠性。 SMP 通常和多線程機制一起使用，即使沒有多線程機制也能很大幅度的提高系統性能。微 內核是操作系統為了減少運行在內核模式的代碼量的一種設計方式， 并且分析了這種方法的 優點。 2.并發(bngf)：互斥和同步 相交進程之間的關系主要有兩種，同步與互斥。所謂互斥，是指散步在不同進程之間的若干程序片斷，當某個進程運行其中一個程序片段時，其它進程就不能運行它 們之中的任一程序片段，只能等到該進程運行完這個程序片段后才可以運行。所謂同步，是指散步在不同進程之間的若干程序片斷，它們的運行必須嚴格按照規定的 某種先后次序來運行，這種先后次序依賴于要

7、完成的特定的任務。總結：互斥：是指某一資源同時只允許一個訪問者對其進行訪問，具有唯一性和排它性。但互斥無法限制訪問者對資源的訪問順序，即訪問是無序的。同步：是指在互斥的基礎上（大多數情況），通過其它機制實現訪問者對資源的有序訪問。在大多數情況下，同步已經實現了互斥，特別是所有寫入資源的情況必定是互斥的。少數情況是指可以允許多個訪問者同時訪問資源。3. 并發(bngf)：死鎖和饑餓 死鎖是這樣的一種情況： 一組進程中的兩個或多個進程要等待該組中的其他(qt)成員完成一個操 作后才能繼續運行，但是沒有成員可以繼續。死鎖是一種很難預測的現象，并且沒有比較容 易的通用解決方案。處理死鎖的三個主要手段是

8、預防、避免和檢測。饑餓時一個準備運行的 進程由于其他進程的運行而一直不能訪問處理器的情況。 從大的方面來說， 饑餓是被當成調 度問題(wnt)來處理的。 三.本人對相關內容的體會 本人(bnrn)對進程的理解為進程(jnchng)是操作系統(co zu x tn)結構的基礎；是一個正在執行的程序；計算機中正在運行的程序實例；可以分配給處理器并由處理器執行的一個實體；由單一順序的執行顯示，一個當前狀態和一組相關的系統資源所描述的活動單元. 進程的三種狀態分別為就緒狀態，執行狀態和阻塞狀態，進程的調度無非就是進程的三種狀態的相互轉換過程，進程的就緒，執行，阻塞，相互轉換以及進程管理過程中應用到的幾

9、種原語就緒（Ready），執行（Run）,阻塞（Block），進程的申請（P），歸還進程的操作（V）.進程控制塊PCBOS是根據PCB來對并發執行的進程進行控制和管理的。信息： 1) 進程標識符惟一的標志一個進程。有內部（系統使用）和外部（用戶使用）兩種標識符。 2) 處理機狀態信息由處理機的各種寄存器中的內容組成。（處理機在運行時，信息存儲在寄存器中，在中斷時存在PCB中，支持斷點執行。寄存器：a.通用寄存器（用戶可視寄存器）用戶訪問，暫存信息。 b.指令(zhlng)計數器存放了要訪問的下一條(y tio)指令的地址。 c.程序(chngx)狀態字PSW狀態信息，如：條件碼、執行方式、中斷

10、屏蔽標志等； d.用戶棧指針存放過程和系統調用參數及調用地址，棧指針指向棧頂。 3) 進程調度信息a.進程狀態；b.進程優先級；c.與進程調度算法有關的信息；d.事件 4）進程控制信息a.程序和數據的地址；b.進程同步和通信機制；c.資源清單；d.鏈接指針進程控制塊的組織方式：1)鏈接方式 2)索引方式以上這些是本人對于進程管理這一部分的相關理解參考文獻：操作系統設計與實現（第二版，有電子書，中文版）作者： HYPERLINK /s/?key1=(%c3%c0)Andrew+S.Tanenbaum t _blank (美)Andrew S. Tanenbaum, HYPERLINK /s/?k

11、ey1=Albert+S.Woodhull t _blank Albert S. Woodhull譯者： HYPERLINK /s/?key1=%b3%c2%d3%e5&zyandor=and t _blank 陳渝 HYPERLINK /s/?key1=%da%c8%ce%c0%be%fc&zyandor=and t _blank 諶衛軍出版社：電子工業出版社出版日期：2007年3月操作系統(co zu x tn)概念精要(jn yo)(Operating System Concepts Essentials)(2011年版)(英文版，有電子書)作者(zuzh)：ABRAHAM SILBERSCHATZ，PETER BAER GALVIN，GREG GAGNE出版社：JOHN WILEY & SONS. INC出版日期：2011年Windows操作系統原理（第2版）作者： HYPERLINK /s/?key1=%b3%c2%cf%f2%c8%ba+%cf%f2%d3%c2+%cd%f5%c0%d7+%c2%ed%ba%e9%b1%f8+%d6%a3%bf%db%b8%f9+%a3%a8%c3%c0%a3%a9Dava+Probert t _blank 陳向群 向勇 王雷 馬洪兵 鄭扣根（美）Dava Probert出版社：機械工