程序控制

程序控制的基本過程： 程序的建立 程序的終止 程序的阻塞與喚醒 程序的掛起和啟用

關於程序的親屬關係： 系統中執行的程序並不都是孤立的，有的程序執行後，會呼叫其他程序來執行，這樣就組成了程序間的父子關係。 可用 “程序圖”描述一個程序的家族關係，該圖實際就是一種有向樹。 程序間的父子關係關係著資源的繼承。建立和撤銷程序時，其父、子程序要相應的被影響。

1.程序的建立 （1）一個程序建立另一程序的事件（原因） 使用者登入：分時情況下使用者的請求 作業排程：批處理中 提供服務：執行中的使用者程式提出功能請求，要建立服務程序（如列印服務） 應用請求：應用程式自己建立程序，完成特定功能的新程序。（木馬程式） （2）建立過程（很關鍵，不能被打斷） - 申請空白PCB -為新程序分配資源：主要是記憶體資源的處理 - 初始化程序控制塊：識別符號（包括父程序的）、程式計數器指向程式入口地址，就緒態、優先順序等資訊的填寫。 -將新程序插入就緒佇列

2.程序的終止 （1）引起程序終止的事件 -正常結束 -異常結束： 記憶體越界錯誤 保護錯（許可權錯，如修改只讀檔案等） 非法指令（不存在的指令，程式異常轉向而把資料當指令） 特權指令錯（使用者態程式試圖執行只有OS可執行的指令） 執行超時、運算錯、i/o故障等 -外界干預 操作員或作業系統干預（死鎖時，可人為結束） 父程序請求終止子程序 父程序終止，子孫程序也跟著終止 （2）終止過程 對上述事件，OS呼叫核心終止原語，執行下列過程： - 根據程序標示符，檢索出該程序PCB，讀其狀態。 *IF 執行態，立即終止該程序，置排程標誌為真，指示重新進行排程。 *IF 有子孫程序，亦應予以終止，以防成為不可控程序。 -歸還全部資源至其父程序或系統。 -將該程序PCB從所在佇列或連結串列中移出

3.程序的阻塞與喚醒 （1）.引起程序阻塞和喚醒的事件 請求系統服務的滿足情況 啟動某種需等待（I/O）操作 合作需要的新資料尚未到達 執行某功能的程序暫時無新工作可做(如傳送資料程序) （2).阻塞和喚醒過程 由程序呼叫阻塞原語阻塞自己，是主動行為： -將PCB中的狀態改為阻塞 -該PCB加入到阻塞佇列中 -轉程序排程，將處理機分配給另一程序 -進行程序切換，即根據兩切換程序的PCB，保護與重新設定處理機狀態。 阻塞與喚醒原語作用相反，成對使用 阻塞程序等待的事件發生時，有關程序(如放棄該資源的程序)呼叫喚醒原語把等待該事件的程序喚醒。 -把阻塞程序從等待該事件的阻塞佇列中移出 -將其PCB中的現行狀態改為就緒 -將PCB插入到就緒佇列中。

4.程序的掛起與啟用 程序的狀態，活動就緒則改為靜止就緒，活動阻塞則改為靜止阻塞 掛起原語將指定程序或阻塞程序掛起。 （1）檢查被掛起程序的狀態，活動就緒則改為靜止就緒，活動阻塞則改為靜止阻塞 （2）將該PCB複製到記憶體（方便檢查）/外存（對換）指定區域 （3）*若掛起的程序是執行態，則需重新進行程序排程。 注意：程序只能掛起自己或其子孫程序 啟用原語的執行過程: -若掛起程序在外存上，將其調入記憶體 -檢查程序狀態，若處於靜止就緒，則改為活動就緒，若處於靜止阻塞，則改為活動阻塞 關於排程: -程序控制中，狀態轉換和排程密切相關。 -執行態程序的改變必然產生排程行為 -只要產生新就緒態程序，就需考慮排程策略 只要是採用搶佔式排程，要檢查新就緒程序是否可搶佔CPU，引起新的排程