进程描述与控制详解:多道程序设计与线程概念

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本资源主要讨论了PCB(进程控制块)在操作系统中的关键内容,特别是关于进程描述和控制的部分。进程控制块是操作系统用于管理和调度进程的重要数据结构,包含了多个核心信息。 首先,进程描述部分主要包括: 1. **进程标识符(Process ID)**:每个进程都有唯一的标识符,便于系统区分和管理不同的运行任务。 2. **进程名**:虽然不唯一,但通常基于执行的可执行文件名,用于区分不同的应用程序。 3. **用户标识符(User ID)**:反映了进程的创建者,有助于权限管理和安全控制。 接着,进程控制信息涵盖了: - **当前状态**:记录进程当前的运行状态,如运行、等待、就绪等。 - **优先级(Priority)**:决定进程获取CPU时间的顺序,对抢占式调度算法至关重要。 - **代码执行入口地址**:进程开始执行的指令地址,用于启动和恢复进程。 - **程序的外存地址**:进程在内存中的存储位置,用于访问和操作数据。 - **运行统计信息**:包括执行时间和页面调度记录,帮助分析和优化系统性能。 - **进程间同步和通信**:处理不同进程之间的协作与通信,如信号量、管道等,以及阻塞的原因,如等待I/O完成或资源竞争。 文章还提到了**多道程序设计**的概念,区分了**顺序程序**和**并发程序**,以及它们在执行环境下的特点。顺序程序强调单个程序按预定顺序执行,而并发程序允许多个程序在同一时间执行,提高了资源利用率。通过对比顺序环境和并发环境下的CPU和设备利用率,展示了并发程序的优势和可能带来的不确定性。 此外,**线程**作为进程控制的细化,被提及,包括线程的引入背景、实现机制,以及Solaris这样的操作系统中进程和线程模型。线程共享进程资源,但拥有独立的执行上下文,这在现代操作系统中是重要的并发模型。 该资源深入剖析了进程描述与控制在操作系统中的核心要素,以及它们如何协同工作以支持高效、并发的程序执行环境。对于理解和应用操作系统原理,这些知识点是必不可少的。
2014-06-11 上传
进程调度算法模拟。通过对进程调度算法的模拟,进一步理解进程的基本概念,加深对进程运行状态和进程调度过程、调度算法的理解。 (1) 用C、C++、Java语言编程实现对5个进程采用动态优先权调度算法进行调度的过程。数据如下: 5个进程的到达时刻和服务时间见下表,忽略I/O以及其它开销时间,使用动态优先权算法进行调度,优先权初始值为100,请输出各个进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间。 进程 到达时刻 服务时间 A 0 3 B 2 6 C 4 4 D 6 5 E 8 2 (2)每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述,包括以下字段(用不到的字段可以不定义)。  进程标识数ID。  进程优先数PRIORITY,并规定优先数越大的进程,其优先权越高。  进程已占用CPU时间CPUTIME。  进程还需占用的CPU时间ALLTIME。当进程运行完毕时,ALLTIME变为0。  进程的阻塞时间STARTBLOCK,表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后,进程将进入阻塞状态。  进程被阻塞的时间BLOCKTIME,表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后,将转换成就绪状态。  进程状态STATE。  队列指针NEXT,用来将PCB排成队列。 (3)优先数改变的原则:  进程在就绪队列中呆一个时间片,优先数增加1。  进程每运行一个时间片,优先数减3。 (4)为了清楚地观察每个进程的调度过程,程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来,包括正在运行的进程,处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。 (5)分析程序运行的结果,谈一下自己的认识。