Windows操作系统处理机管理 ppt课件
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《操作系统介绍》PPT课件-2024鲜版
16
04
现代操作系统特性分析
2024/3/27
17
多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
2024/3/27
27
移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
2024/3/27
4
发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
9
内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射
04
现代操作系统特性分析
2024/3/27
17
多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
2024/3/27
27
移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
2024/3/27
4
发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
9
内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射
2024年度第2章(win10版)操作系统PPT课件
3
个性化
更改桌面背景、主题、颜色、锁屏界面等个性化 设置
2024/3/24
17
配置Windows 10操作系统的基本设置
设备
管理连接到计算机的设 备，如打印机、鼠标、
键盘等
2024/3/24
应用和功能
管理已安装的应用程序 和功能，添加或删除程
序和功能
系统
查看和管理计算机的基 本信息，如设备规格、 系统信息、存储、声音
许可协议等。
28
应用程序的安装与卸载
通过控制面板卸载
用户可以在控制面板的“程序和功能”选项中找到已安装的应用程序列表，并选择需要卸载的程序进行卸载。
通过应用商店卸载
对于从应用商店安装的应用程序，用户可以直接在应用商店中将其卸载。
2024/3/24
29
应用程序的启动与退
通过开始菜单启动
用户可以在开始菜单中找到已安装的应 用程序，并单击其图标来启动程序。
等
18
隐私
配置隐私设置以保护个 人数据，如位置、相机 、麦克风、语音识别等
03
Windows 10操作系统界面与操 作
2024/3/24
19
Windows 10操作系统界面介绍
01
02
03
04
桌面
显示各种图标、快捷方式以及 背景图片，是用户与系统交互
的主要界面。
任务栏
位于桌面底部，显示当前打开 的应用程序和窗口，提供快速
重命名文件和文件夹
在资源管理器中右键点击空白处，选择“ 新建”可创建新文件或文件夹。
选中目标文件或文件夹，右键点击选择“ 重命名”，输入新名称即可。
复制、粘贴和移动文件和文件夹
2024《操作系统的介绍》PPT课件
《操作系统的介绍》PPT课件contents •操作系统概述•进程管理•内存管理•文件系统•设备管理•缓冲区管理目录操作系统概述01定义与功能定义操作系统是一种系统软件，它是计算机上的一个关键组成部分。
功能操作系统主要负责管理计算机硬件与软件资源，为应用程序提供一个稳定、统一的运行环境。
批处理系统、分时系统等。
早期操作系统现代操作系统发展趋势Windows 、Linux 、macOS 等。
云计算、物联网、人工智能等新兴技术对操作系统的发展提出了新的要求。
030201发展历程及现状分布式操作系统将多个物理上分散的计算机组成一个统一的系统，实现资源的共享和协同工作。
支持网络通信和资源共享，适用于计算机网络环境。
实时操作系统对外部输入信息做出及时响应，适用于工业控制、航空航天等领域。
批处理操作系统适用于大规模数据处理，但交互性差。
分时操作系统支持多个用户同时交互使用计算机，响应时间较长。
常见类型及其特点应用领域与重要性应用领域操作系统广泛应用于各个领域，如计算机科学、信息技术、工业自动化等。
重要性操作系统是计算机系统的核心组件，它的性能和稳定性直接影响到整个计算机系统的性能和稳定性。
同时，操作系统也是计算机安全的重要保障之一。
进程管理02进程概念及属性进程定义进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程属性进程具有动态性、并发性、独立性、异步性和结构性等属性。
进程已获得除CPU 外的所有必要资源，只要获得处理机便可立即执行。
就绪状态进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行。
执行状态进程因等待某种事件发生而暂时不能继续执行时的状态。
阻塞状态进程正在被创建或已完成任务并终止运行。
创建状态和终止状态进程状态转换图010204进程调度算法分类先来先服务调度算法（FCFS）短作业(进程)优先调度算法（SJ(P)F）高优先权优先调度算法（HPF）时间片轮转调度算法（RR）03同步与通信机制同步机制为了防止进程在执行过程中出现与时间有关的错误，需要对进程进行同步，常用的同步机制有信号量、管程、消息传递等。
《计算机操作系统》PPT课件
②
控制器
译码器
内存储器
地址 内容
…
…
程
0100H
序
0101H 070270H 区
…
…
操作控制线路
③
累加器
运算器
算术、逻辑运算部件
数据
0270H
2021/8/17
指令的执行过程
数 据 区
1
内存储器的访问过程
存储器的访问过程：向[0001]单元写数据
地址总线
地控控制址总制线0:0写0100000000000111011001001111111101010010111110111111000000000000011111111001111110111111111000000001001111111111111111100000000000111111111111111100000000111111111111111100001001001110011010数数据据总1线0000
默认为RAM 的 1.5左右
可调整
最大容量与CPU的寻址能力有关
32位CPU最大可达4GB。
1 2021/8/17
1 2021/8/17
2. 存储器分配
目的：提高存储器的利用率，提高系统速度
➢ 多个进程共享存储器，分配、释放存储器 ➢ 进程需要的存储空间是变化的
进程3
➢ 调进或调出进程 ➢ 移动进程
2021/8/17
12
1 2021/8/17
进程的状态和调度(p138)
进程在整个生命周期内有三种状态：就绪、
执行、挂起状态
单CPU
程序正在执行
执行状态
多CPU
新建 进程被选中 就绪状态
最新第2章-Windows7操作系统及应用PPT课件
Windows7的附件工具
• 本节操作演示
(1)记事本 (2)写字板 (3)画图程序 (4)计算器 (5)系统监视器 (6)任务管理器
计算机多媒体技术
3.5 计算机多媒体技术
1.媒体与多媒体 • 什么是媒体？ • 什么是多媒体？
3.5 计算机多媒体技术
2、多媒体技术
“多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图形图像，且具有集成 性、实时性和交互性的技术。”
3.2 Windows7资源管理器
扩展名
序号
扩展名
1 COM、EXE
2 TXT
常用文件扩展名和类型表：
文件类型 可执行文件 纯文本文件
说明 计算机可以识别的二进制编码文件（用户是不可读） 由ASCII码字符组成的文件
3 DOCX、XLSX、PPTX
文档文件
由Office应用程序创建的用户文档文件
4 DBF、MDB 5 HTML、HTM 6 BMP、JPEG、GIF 7 WAV、MPG、MP3
3.2 Windows7资源管理器
1. 创建新库 2. 库文件的添加 3. 库的删除
End
Windows7系统环境设置
3.3 Windows7系统环境设置
一、控制面板
1、启动控制面板的 操作方式：“开 始”-->“控制面 板”，即可打开控制 面板窗口
3.3 Windows7系统环境设置
3.3 Windows7系统环境设置
1 2 3 4
3.2 Windows7资源管理器
一、文件与文件夹
• 1.文件：所谓文件是一个具有名字的存储在磁盘上的一组相关信息的集合体， 是磁盘的逻辑最小分配单位。数据只有写在文件中，才能存储在磁盘，用户 才能读写。文件内容可以是具有一定独立功能的程序（源程序和目标程序 等），一组数据（声、像、图、文字、视频）。
第4课熟悉“大管家”——用操作系统管理计算机(共16张PPT)
第4课 熟悉“大管家” ——用操作系统管理计算机
操作系统
课前思考
计算机是靠谁来管理硬件和软件并协调它们工作的呢？又是靠谁 来“接待”我们，让我们与计算机打交道的呢？
什么是操作系统？
操作系统是管理计算机软、硬 件资源，控制程序运行改善人 机界面和为应用软件提供运行 环境的系统软件，是计管机的 “大管家”。操作系统是一种 最基本、最重要的系统软件， 其他软件都要在操作系统的支 持下工作。
右击【我的电脑】，在弹出的快捷菜 单中选择【资源管理器】命令，通过 资源管理器能清楚地看到文件的存放 位置及文件夹之间的关系，请尝试在 C盘内新建名为“学习”的文件夹， 并在该文件夹中存放之后课堂作业。
实践任务：体会控制面板的管理功能
修改计算机的日 期和时间，然后 再恢复正确。
பைடு நூலகம்
设置屏幕保护程 序。
打开和关闭 Windows功能， 并卸载程序。
修改计算机的日期和时间
设置屏幕保护程序
选择控制面板中的
“任务栏和导航”
打开和关闭Windows功能并卸载程序
选择控制面板中的
“程序和功能”
管理计算机中的文件——搜索文件
妙用“查看”菜单
打开C盘查看盘中文件， 为便于浏览你认为最好 选哪种方式？如果想看 到文件的类型和大小， 应该选用哪种方式？
妙用“查看”菜单
文件或文件夹有哪些排 列方式？各种排列方式 各有什么特点呢？
利用控制面板管理计算机
“计算机”窗口中有一 个“打开控制面板”它 相当于计算机的管理中 心。请思考：计算机可 以在这里完成哪些管理 操作呢？
DOS
1、一种命令行操作系统， 用户必须在其中键入命令 才能给出指令。 2、提供单任务、单用户 环境和单编程。 3、允许将键盘用作主要 输入。 4、不支持多媒体应用程 序。
操作系统
课前思考
计算机是靠谁来管理硬件和软件并协调它们工作的呢？又是靠谁 来“接待”我们，让我们与计算机打交道的呢？
什么是操作系统？
操作系统是管理计算机软、硬 件资源，控制程序运行改善人 机界面和为应用软件提供运行 环境的系统软件，是计管机的 “大管家”。操作系统是一种 最基本、最重要的系统软件， 其他软件都要在操作系统的支 持下工作。
右击【我的电脑】，在弹出的快捷菜 单中选择【资源管理器】命令，通过 资源管理器能清楚地看到文件的存放 位置及文件夹之间的关系，请尝试在 C盘内新建名为“学习”的文件夹， 并在该文件夹中存放之后课堂作业。
实践任务：体会控制面板的管理功能
修改计算机的日 期和时间，然后 再恢复正确。
பைடு நூலகம்
设置屏幕保护程 序。
打开和关闭 Windows功能， 并卸载程序。
修改计算机的日期和时间
设置屏幕保护程序
选择控制面板中的
“任务栏和导航”
打开和关闭Windows功能并卸载程序
选择控制面板中的
“程序和功能”
管理计算机中的文件——搜索文件
妙用“查看”菜单
打开C盘查看盘中文件， 为便于浏览你认为最好 选哪种方式？如果想看 到文件的类型和大小， 应该选用哪种方式？
妙用“查看”菜单
文件或文件夹有哪些排 列方式？各种排列方式 各有什么特点呢？
利用控制面板管理计算机
“计算机”窗口中有一 个“打开控制面板”它 相当于计算机的管理中 心。请思考：计算机可 以在这里完成哪些管理 操作呢？
DOS
1、一种命令行操作系统， 用户必须在其中键入命令 才能给出指令。 2、提供单任务、单用户 环境和单编程。 3、允许将键盘用作主要 输入。 4、不支持多媒体应用程 序。
Windows操作系统完整版课件
选中文件或文件夹后，可以使 用右键菜单中的“复制”、 “粘贴”或“剪切”选项，或 者使用快捷键Ctrl+C、Ctrl+V 或Ctrl+X进行操作。
删除文件和文件夹
选中需要删除的文件或文件夹， 右键点击选择“删除”，或者 按Delete键进行删除。
文件和文件夹的高级操作
搜索文件和文件夹
文件属性的查看和修改
应用软件
如办公软件、图像处理软件等，用于完成特 定任务。
数据库管理系统
如MySQL、Oracle等，用于存储、管理和 检索数据。
文件与文件夹管理
01
02
03
04
文件类型
文本文件、图像文件、音频文 件、视频文件等，由不同的应
用程序创建和处理。
文件夹（目录）
用于组织和存储文件，方便用 户查找和管理。
文件路径
图形用户界面
Windows操作系统采用图形 用户界面，使得计算机操作更 加直观和易用。
网络支持
Windows内置网络功能，支 持各种网络协议和服务，方便 用户进行网络通信和资源共享。
安全性
Windows提供了多种安全功 能，如防火墙、病毒防护等， 保障用户数据和系统的安全。
Windows操作系统的应用领域
1 2
文件与打印机共享
掌握在Windows操作系统中设置文件和打印机 共享的方法，了解共享权限的设置和管理。
远程桌面连接 了解远程桌面连接的原理和配置方法，掌握如何 使用远程桌面连接访问其他计算机。
3
网络驱动器映射 了解网络驱动器映射的概念和作用，掌握在 Windows操作系统中映射网络驱动器的方法。
通过“文件夹选项”可以设置文件夹的查看 方式、搜索选项、文件类型等高级选项。
操作系统完整ppt课件
程序I/O方式
CPU等待I/O操作完成
适用于简单、少量的I/O操作
2024/1/26
26
I/O控制方式
CPU响应中断并处理I/O操 作结果
I/O操作完成后中断CPU
中断驱动I/O方式
01
2024/1/26
03 02
27
I/O控制方式
2024/1/26
01
提高了CPU的利用率
02
DMA（直接内存访问）I/O方式
PCB的内容
PCB通常包含进程标识符、处理机状态、进程调度信息和进程控 制信息等内容。
PCB的组织方式
PCB可以采用线性方式、链接方式或索引方式进行组织。
9
进程调度算法
2024/1/26
先来先服务（FCFS）调度算法
按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先得到服务。
短作业优先（SJF）调度算法
根据进程的服务时间进行调度，服务时间短的进程优先得到服务。
优先级调度算法
为每个进程分配一个优先级，优先级高的进程优先得到服务。
时间片轮转（RR）调度算法
将CPU时间划分为固定大小的时间片，每个进程轮流执行一个时间片 。
10
进程同步与通信
进程同步的概念
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证正确 的执行顺序和结果。
2024/1/26
进程的状态
进程在执行过程中会经历 多种状态，如就绪态、运 行态、阻塞态等。
进程控制块PCB
每个进程都有一个唯一的 进程控制块，用于存储进 程的标识符、状态、优先 级等关键信息。
8
进程控制块PCB
2024/1/26
PCB的作用
PCB是进程存在的唯一标识，操作系统通过PCB来感知进程的存 在，并对其进行控制和管理。
CPU等待I/O操作完成
适用于简单、少量的I/O操作
2024/1/26
26
I/O控制方式
CPU响应中断并处理I/O操 作结果
I/O操作完成后中断CPU
中断驱动I/O方式
01
2024/1/26
03 02
27
I/O控制方式
2024/1/26
01
提高了CPU的利用率
02
DMA（直接内存访问）I/O方式
PCB的内容
PCB通常包含进程标识符、处理机状态、进程调度信息和进程控 制信息等内容。
PCB的组织方式
PCB可以采用线性方式、链接方式或索引方式进行组织。
9
进程调度算法
2024/1/26
先来先服务（FCFS）调度算法
按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先得到服务。
短作业优先（SJF）调度算法
根据进程的服务时间进行调度，服务时间短的进程优先得到服务。
优先级调度算法
为每个进程分配一个优先级，优先级高的进程优先得到服务。
时间片轮转（RR）调度算法
将CPU时间划分为固定大小的时间片，每个进程轮流执行一个时间片 。
10
进程同步与通信
进程同步的概念
多个进程在执行过程中需要协调其推进速度，以保证正确 的执行顺序和结果。
2024/1/26
进程的状态
进程在执行过程中会经历 多种状态，如就绪态、运 行态、阻塞态等。
进程控制块PCB
每个进程都有一个唯一的 进程控制块，用于存储进 程的标识符、状态、优先 级等关键信息。
8
进程控制块PCB
2024/1/26
PCB的作用
PCB是进程存在的唯一标识，操作系统通过PCB来感知进程的存 在，并对其进行控制和管理。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
步），在条件满足之前无法继续执行。在该事件发生前即使把处理机 分配给该进程，也无法运行。如：等待I/O操作的完成。
Dispatch
New
Admit
Ready
Running Release
Exit
Timeout
Event Occurs
Blocked
11
进程和进程控制
进程的状态转换 ——五状态进程模型
Ready Blocked
PCB Table
Ready Blocked
Index Table
PCB Table
7
进程的定义和描述
进程和进程控制
Windows操作系统处理机管理
进程上下文是对进程执行活动全过程的静态描述。进 程上下文由进程的用户地址空间内容、硬件寄存器内 容及与该进程相关的核心数据结构组成。
进程的状态转换 Windows操作系统处
理机管理
进程在从创建到终止的全过程中一直处于一个不断变化的过 程, 为了刻画进程的这个变化过程，操作系统把进程分成若 干种状态
Dispatch
New
Admit
Ready
Running Release
Exit
Timeout
Event Occurs
Blocked
五状态进程模型(状态转换)
在没有其他进程可以执行时（如所有进程都在阻塞状态），通常会自
动执行系统的idle进程（相当于空操作）。 就绪状态(Ready)：进程已获得除处理机外的所需资源，等待分配处理机
资源；只要分配CPU就可执行。 可以按多个优先级来划分队列，如：时间片用完－>低优，I/O完成
－>中优，页面调入完成－>高优 阻塞状态(Blocked)：由于进程等待某种条件（如I/O操作或进程同
用户级上下文：进程的用户地址空间（包括用户栈各层 次），包括用户正文段、用户数据段和用户栈； 寄存器级上下文：程序寄存器、处理机状态寄存器、栈指 针、通用寄存器的值； 系统级上下文： 静态部分（PCB和资源表格） 动态部分：核心栈（核心过程的栈结构，不同进程在调用相 同核心过程时有不同核心栈）
8
进程和进程控制
第三章 处理机管理(上)
•进程和进程控制 •线程
•进程互斥和同步 •进程间通信 •死锁问题 •处理器调度
1
Windows操作系统处 理机管理
•进程的定义和描述 •进程的状态转换 •进程控制 •Windows的进程管理
2
Windows操作系统处理机管理
进程和进程控制
进程的定义
一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执 行过程。
息（如记帐，将退出码exit code传递给父进程）。
Dispatch
New
Admit
Ready
Running Release
Exit
Timeout
Event Occurs
Blocked 10
进程和进程控制
进程的状态转换 ——五状态进程模型
运行状态(Running)：占用处理机资源并运行；处于此状态的进程的数目 小于等于CPU的数目。
6
进程的定义ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ描述
进程和进程控制
Windows操作系统处理机管理
链表：同一状态的进程其PCB成一链表，多个状态对应多个不同的链表。 各状态的进程形成不同的链表：就绪链表、阻塞链表
索引表：同一状态的进程归入一个index表（由index指向PCB），多个状态 对应多个不同的index表。 各状态的进程形成不同的索引表：就绪索引表、阻塞索引表
4
进程的定义和描述
进程和进程控制
Windows操作系统处理机管理
进程控制块(PCB, process control block)是由OS维护的 用来记录进程相关信息的一个数据结构。
•每个进程在OS中的登记表项（可能有总数目限制），OS据此 对进程进行控制和管理（PCB中的内容会动态改变）
•处于核心段，通常不能由应用程序自身的代码来直接访问， 而要通过系统调用访问
9
进程和进程控制
进程的状态转换 ——五状态进程模型
Windows操作系统处理机管理
新建状态(New)：进程刚创建，但还不能运行(一种可能的原因是OS对 并发进程数的限制)； OS在进程新建状态的工作:分配和建立PCB表项、建立资源表格 （如打开文件表）并分配资源，加载程序并建立地址空间表。
结束状态(Exit)：进程已结束运行. 回收除PCB之外的其他资源，并让其他进程从PCB中收集有关信
– 运行到结束：分为正常退出Exit和异常退出abort（执行超时或内存不够， 非法指令或地址，I/O失败，被其他进程所终止）
Windows操作系统处理机管理
创建(Create)新进程：创建一个新进程，以运行一个程序。 提交(Admit)：收容一个新进程，进入就绪状态。由于性能、内存、进程
总数等原因，系统会限制并发进程总数。
调度运行(Dispatch)：从就绪进程表中选择一个进程，进入运行状态； 释放(Release)：由于进程完成或失败而中止进程运行，进入结束状态；
5
进程的定义和描述
进程和进程控制
Windows操作系统处理机管理
进程描述信息： 进程标识符(process ID)，唯一，通常是一个整数； 进程名，通常基于可执行文件名； 用户标识符(user ID)；进程组 (process group) 进程控制信息： 当前状态； 优先级(priority)； 代码执行入口地址； 程序的外存地址； 运行统计信息（执行时间、页面调度）； 阻塞原因 资源占用信息：虚拟地址空间的现状、打开文件列表 CPU现场保护结构：寄存器值（通用、程序计数器PC、状态 PSW，地址包括栈指针）
进程的特征
•动态性－－具有动态的地址空间 •独立性－－各进程的地址空间相互独立 •并发性－－宏观上各进程同时运行 •结构化－－进程的地址空间是结构化的
3
进程的定义和描述
进程和进程控制
Windows操作系统处理机管理
进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合； 进程是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移；而 程序通常对应着文件，是静态的，可以复制。 进程是暂时的，程序的永久的：进程是一个状态变化的过 程，程序可长久保存。 进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进 程控制块（即进程状态信息）。 进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应 多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。
Dispatch
New
Admit
Ready
Running Release
Exit
Timeout
Event Occurs
Blocked
11
进程和进程控制
进程的状态转换 ——五状态进程模型
Ready Blocked
PCB Table
Ready Blocked
Index Table
PCB Table
7
进程的定义和描述
进程和进程控制
Windows操作系统处理机管理
进程上下文是对进程执行活动全过程的静态描述。进 程上下文由进程的用户地址空间内容、硬件寄存器内 容及与该进程相关的核心数据结构组成。
进程的状态转换 Windows操作系统处
理机管理
进程在从创建到终止的全过程中一直处于一个不断变化的过 程, 为了刻画进程的这个变化过程，操作系统把进程分成若 干种状态
Dispatch
New
Admit
Ready
Running Release
Exit
Timeout
Event Occurs
Blocked
五状态进程模型(状态转换)
在没有其他进程可以执行时（如所有进程都在阻塞状态），通常会自
动执行系统的idle进程（相当于空操作）。 就绪状态(Ready)：进程已获得除处理机外的所需资源，等待分配处理机
资源；只要分配CPU就可执行。 可以按多个优先级来划分队列，如：时间片用完－>低优，I/O完成
－>中优，页面调入完成－>高优 阻塞状态(Blocked)：由于进程等待某种条件（如I/O操作或进程同
用户级上下文：进程的用户地址空间（包括用户栈各层 次），包括用户正文段、用户数据段和用户栈； 寄存器级上下文：程序寄存器、处理机状态寄存器、栈指 针、通用寄存器的值； 系统级上下文： 静态部分（PCB和资源表格） 动态部分：核心栈（核心过程的栈结构，不同进程在调用相 同核心过程时有不同核心栈）
8
进程和进程控制
第三章 处理机管理(上)
•进程和进程控制 •线程
•进程互斥和同步 •进程间通信 •死锁问题 •处理器调度
1
Windows操作系统处 理机管理
•进程的定义和描述 •进程的状态转换 •进程控制 •Windows的进程管理
2
Windows操作系统处理机管理
进程和进程控制
进程的定义
一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执 行过程。
息（如记帐，将退出码exit code传递给父进程）。
Dispatch
New
Admit
Ready
Running Release
Exit
Timeout
Event Occurs
Blocked 10
进程和进程控制
进程的状态转换 ——五状态进程模型
运行状态(Running)：占用处理机资源并运行；处于此状态的进程的数目 小于等于CPU的数目。
6
进程的定义ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ描述
进程和进程控制
Windows操作系统处理机管理
链表：同一状态的进程其PCB成一链表，多个状态对应多个不同的链表。 各状态的进程形成不同的链表：就绪链表、阻塞链表
索引表：同一状态的进程归入一个index表（由index指向PCB），多个状态 对应多个不同的index表。 各状态的进程形成不同的索引表：就绪索引表、阻塞索引表
4
进程的定义和描述
进程和进程控制
Windows操作系统处理机管理
进程控制块(PCB, process control block)是由OS维护的 用来记录进程相关信息的一个数据结构。
•每个进程在OS中的登记表项（可能有总数目限制），OS据此 对进程进行控制和管理（PCB中的内容会动态改变）
•处于核心段，通常不能由应用程序自身的代码来直接访问， 而要通过系统调用访问
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进程和进程控制
进程的状态转换 ——五状态进程模型
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新建状态(New)：进程刚创建，但还不能运行(一种可能的原因是OS对 并发进程数的限制)； OS在进程新建状态的工作:分配和建立PCB表项、建立资源表格 （如打开文件表）并分配资源，加载程序并建立地址空间表。
结束状态(Exit)：进程已结束运行. 回收除PCB之外的其他资源，并让其他进程从PCB中收集有关信
– 运行到结束：分为正常退出Exit和异常退出abort（执行超时或内存不够， 非法指令或地址，I/O失败，被其他进程所终止）
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创建(Create)新进程：创建一个新进程，以运行一个程序。 提交(Admit)：收容一个新进程，进入就绪状态。由于性能、内存、进程
总数等原因，系统会限制并发进程总数。
调度运行(Dispatch)：从就绪进程表中选择一个进程，进入运行状态； 释放(Release)：由于进程完成或失败而中止进程运行，进入结束状态；
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进程的定义和描述
进程和进程控制
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进程描述信息： 进程标识符(process ID)，唯一，通常是一个整数； 进程名，通常基于可执行文件名； 用户标识符(user ID)；进程组 (process group) 进程控制信息： 当前状态； 优先级(priority)； 代码执行入口地址； 程序的外存地址； 运行统计信息（执行时间、页面调度）； 阻塞原因 资源占用信息：虚拟地址空间的现状、打开文件列表 CPU现场保护结构：寄存器值（通用、程序计数器PC、状态 PSW，地址包括栈指针）
进程的特征
•动态性－－具有动态的地址空间 •独立性－－各进程的地址空间相互独立 •并发性－－宏观上各进程同时运行 •结构化－－进程的地址空间是结构化的
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进程的定义和描述
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进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合； 进程是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移；而 程序通常对应着文件，是静态的，可以复制。 进程是暂时的，程序的永久的：进程是一个状态变化的过 程，程序可长久保存。 进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进 程控制块（即进程状态信息）。 进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应 多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。