2020年4月自考02323操作系統(tǒng)概論復(fù)習(xí)資料（4）

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        自考02323操作系統(tǒng)概論備考資料

        多個(gè)不同的進(jìn)程可以包括相同的程序

        三種基本狀態(tài) 它們之間可進(jìn)行轉(zhuǎn)換

        并發(fā)性 并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程輪流占用處理器

        四、進(jìn)程控制塊（ 領(lǐng)會(huì) ）

        1、 進(jìn)程控制塊 的基本內(nèi)容。 通常進(jìn)程控制塊包含四類信息：

        標(biāo)志信息 含唯一的進(jìn)程名

        說(shuō)明信息 有進(jìn)程狀態(tài)、等待原因、進(jìn)程程序存放位置和進(jìn)程數(shù)據(jù)存放位置

        現(xiàn)場(chǎng)信息 包括通用、控制和程序狀態(tài)字寄存器的內(nèi)容

        管理信息 存放程序優(yōu)先數(shù)和隊(duì)列指針

        2、 進(jìn)程控制塊 的作用

        進(jìn)程控制塊（Process Control Block，簡(jiǎn)稱PCB），是操作系統(tǒng)為進(jìn)程分配的用于標(biāo)志進(jìn)程，記錄各進(jìn)程執(zhí)行情況的。進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的標(biāo)志，它記錄了進(jìn)程從創(chuàng)建到消亡動(dòng)態(tài)變化的狀況，進(jìn)程隊(duì)列實(shí)際也是進(jìn)程控制塊的鏈接。操作系統(tǒng)利用進(jìn)程控制塊對(duì)進(jìn)程進(jìn)行控制和管理。

        進(jìn)程控制塊的作用有：

        （1）記錄進(jìn)程的有關(guān)信息，以便操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度程序?qū)M(jìn)程進(jìn)行調(diào)度。這些信息包括標(biāo)志信息、說(shuō)明信息、現(xiàn)場(chǎng)信息和管理信息等；

        （2）標(biāo)志進(jìn)程的存在，進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志

五、進(jìn)程隊(duì)列（ 領(lǐng)會(huì) ）

        1、 進(jìn)程隊(duì)列 的鏈接。

        在多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中往往會(huì)同時(shí)創(chuàng)建多個(gè) 進(jìn)程 .在單處理器的情況下，每次只能讓一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行，其他的進(jìn)程處于就緒狀態(tài)或等待狀態(tài)。為了便于管理，經(jīng)常把處于相同狀態(tài)的進(jìn)程鏈接在一起，稱“進(jìn)程隊(duì)列”，由于 進(jìn)程控制塊 能標(biāo)志進(jìn)程的存在和動(dòng)態(tài)刻畫進(jìn)程的特性，因此， 進(jìn)程隊(duì)列 可以用 進(jìn)程控制塊 的連接來(lái)形成。鏈接的方式有兩種：?jiǎn)蜗蜴溄雍碗p向鏈接。

        2、 進(jìn)程基本隊(duì)列

        就緒隊(duì)列 ：由若干就緒進(jìn)程按一定次序鏈接起來(lái)的隊(duì)列。

        等待隊(duì)列 ：把等待資源或等待某些事件的進(jìn)程排列的隊(duì)列

        3、進(jìn)程的入隊(duì)和出隊(duì)。

        出隊(duì)和入隊(duì) ：當(dāng)發(fā)生的某個(gè)事件使一個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，這個(gè)進(jìn)程就要退出所在的某個(gè)隊(duì)列而排入到另一個(gè)隊(duì)列中去。

        出隊(duì) ：一個(gè)進(jìn)程從所在的隊(duì)列退出的操作稱為出隊(duì)

        入隊(duì) ：一個(gè)進(jìn)程排入到一個(gè)指定的隊(duì)列的操作稱為入隊(duì)。

        系統(tǒng)中負(fù)責(zé)進(jìn)程入隊(duì)和出隊(duì)的工作稱為隊(duì)列管理。

        無(wú)論單向鏈接還是雙向鏈接，解決入，出隊(duì)問(wèn)題，都是首先找到該隊(duì)列的隊(duì)首指針，沿鏈找出要入隊(duì)的進(jìn)程以及它要插入的位置，或找出要出隊(duì)的進(jìn)程，然后修改本進(jìn)程指針（入隊(duì)情況）和相鄰進(jìn)程的有關(guān)指針值即可。

六、可再入程序（ 識(shí)記 ）

        （1） 什么是 可再入程序 . 一個(gè)能被 多個(gè)用戶同時(shí)調(diào)用 的程序稱做“ 可再入 ”的程序。

        （2） 可再入程序的性質(zhì)。

        可再入程序必須是純代碼，在執(zhí)行時(shí)自身不改變；

        一個(gè)可再入程序要求調(diào)用者提供工作區(qū)，以保證程序以同樣方式為各用戶服務(wù)。

        編譯程序 和 操作系統(tǒng)程序 通常都是“可再入”程序，能同時(shí)被不同用戶調(diào)用而構(gòu)成不同的進(jìn)程。

七、中斷及中斷響應(yīng)（ 領(lǐng)會(huì) ）

        1、 中斷 的定義。

        一個(gè)進(jìn)程占有處理器運(yùn)行時(shí)，由于自身或者外界的原因（出現(xiàn)了事件）使運(yùn)行被打斷，讓操作系統(tǒng)處理所出現(xiàn)的事件，到適當(dāng)?shù)臅r(shí)候再讓被打斷的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行，這個(gè)過(guò)程稱為“中斷”。

        2、 中斷 的類型。

        從中斷事件的性質(zhì)出發(fā)，中斷可以分為兩大類：

        強(qiáng)迫性中斷事件 包括硬件故障中斷，程序性中斷，外部中斷和輸入輸出中斷等

        自愿性中斷事件 是由正在運(yùn)行的進(jìn)程執(zhí)行一條訪管指令用以請(qǐng)求系統(tǒng)調(diào)用而引起的中斷，這種中斷也稱為“訪管中斷”。

        自愿中斷 的斷點(diǎn)是確定的，而 強(qiáng)迫性中斷 的斷點(diǎn)可能發(fā)生在任何位置。

        3、中斷的響應(yīng)和處理。

        中斷響應(yīng) （硬件即中斷裝置操作）

        處理器每執(zhí)行一條指令后，硬件的中斷位置立即檢查有無(wú)中斷事件發(fā)生，若有中斷事件發(fā)生，則暫停現(xiàn)行進(jìn)程的執(zhí)行，而讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器，這一過(guò)程稱為“中斷響應(yīng)”。

        中斷響應(yīng)過(guò)程中，中斷裝置要做以下三項(xiàng)工作：

        是否有中斷事件發(fā)生

        判別自愿性中斷，只要檢查操作碼是否為訪管指令。

        判別強(qiáng)迫性中斷，則要檢查中斷寄存器內(nèi)容。若為0，則無(wú)中斷；若非0，則表示有中斷事件發(fā)生。

        若有中斷發(fā)生，保護(hù)斷點(diǎn)信息

        每個(gè)程序都有一個(gè)程序狀態(tài)字（PSW）來(lái)反映本狀態(tài)的執(zhí)行狀態(tài)，如基本狀態(tài)、中斷碼和中斷屏蔽位等內(nèi)容。處理器設(shè)有一個(gè)“程序狀態(tài)字寄存器”用來(lái)存放當(dāng)前運(yùn)行程序的PSW.程序狀態(tài)字可分為當(dāng)前PSW、舊PSW和新PSW.

        當(dāng)出現(xiàn)中斷事件后，把被中斷進(jìn)程的PSW保存為舊PSW，即完成斷點(diǎn)信息保護(hù)。

        啟動(dòng)操作系統(tǒng)的中斷處理程序工作

        中斷裝置通過(guò)“交換PSW”過(guò)程完成此項(xiàng)任務(wù)，即把出現(xiàn)的中斷事件存放到當(dāng)前PSW中斷碼位置，然后把該當(dāng)前PSW保存為舊PSW，再把操作系統(tǒng)中斷處理程序的新PSW送到程序狀態(tài)字寄存器中，成為當(dāng)前的PSW.

        中斷處理 （ 軟件即操作系統(tǒng)操作 ）

        操作系統(tǒng)的中斷處理程序?qū)χ袛嗍录M(jìn)行處理時(shí)，大致要做三方面的工作：

        保護(hù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)信息

        把中斷時(shí)的通用寄存器，控制寄存器內(nèi)容及舊PSW保存到被中斷進(jìn)程的進(jìn)程控制塊中。

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