操作系统进程管理

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1、操作系统进程管理操作系统进程管理之总预览（零）处理机管理的主要任务是对处理机的分配和运行实时有效的管理，从传统意义上将，进程是处理机和资源分配的基本单位，因此对处理机的管理可以归纳为对进程的管理。1、进程的概述2、进程的定义及特征3、进程的状态及描述4、进程控制5、进程同步6、进程通信7、进程调度8、线程9、死锁零测试操作系统进程管理之进程的概述（一）在计算机操作系统中，进程是资源分配的基本单位，也是独立运行的基本单位。1、引入进程的原因a)在现代计算机操作系统中，内存中通常存放多道程序，这些程序并

2、发执行，为了描述并发程序执行时的特征，引入了进程这个概念。2、前趋图的定义a)前趋图是一个有向无循环图，用于描述程序、程序段或语句执行的先后次序，每个结点可以表示一个语句、一个程序段或一个进程，结点间的有向边表示两个结点之间存在的前趋关系à；b)直接前驱：如果Pi->Pj，则称Pi是Pj的直接前驱；c)直接后继：如果Pi->Pj，则称Pj是Pi的直接后继；d)前驱：如果Pi->Pj…->Pk->Pm，则称Pi是Pk的前驱；e)后继：如果Pi->Pj…->Pk->Pm，则称Pk是Pi的后继；f)初始结

3、点：没有前驱的结点称为初始结点（Pi）；g)终止结点：没有后继的结点称为终止结点（Pm）。3、程序的顺序执行a)定义：一个程序通常由若干个操作组成，这些操作必须按照某种先后次序执行，仅当前一个操作执行完成后才能执行后继操作，这类计算过程就是程序的顺序执行过程。b)特征：i.顺序性：处理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行，只有当上一个操作完成后，下一个操作才能开始执行；ii.封闭性：程序一旦开始运行，其执行结果不受外界因素影响；i.可再现性：只要程序执行时的初始条件和执行环境相同，当程序重复执行时，

4、都将获得相同的结果。2、程序的并发执行a)定义：程序的并发执行是指若干个程序或程序段同时在系统中运行，这些程序或程序段的执行在时间上是重叠的，一个程序或程序段的执行尚未结束，另一个程序或程序段的执行已经开始。b)特征：i.间断性：程序在并发执行时，由于它们共享资源或为完成同一项任务而相互合作，致使并发程序之间形成了相互制约关系。这种相互制约关系将导致并发程序具有“执行-暂停-执行”这种间断性的活动规律；ii.失去封闭性：程序在并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态将由多个程序来

5、改变，致使程序的运行失去封闭性；iii.不可再现性：程序并发执行时，由于失去了封闭性，也将导致失去其运行结果的可再现性。3、程序并发执行的条件a)定义的表示法：i.R(Pi)={a1,a2,…,am}表示程序段Pi在执行期间要引用的所有变量的集合，称为读集；ii.W(Pi)={b1,b2,…,bn}表示程序段Pi在执行期间要改变的所有变量的集合，称为写集。b)并发执行的条件i.R(P1)与W(P2)的交集为空；ii.R(P2)与W(P1)的交集为空；iii.W(P1)与W(P2)的交集为空。零测试操

6、作系统进程管理之进程的定义及特征（二）在多道程序环境下，程序的并发执行出现了许多新的特征，程序这个静态概念已经不能如实地反映程序活动的这些特征，为此引入了描述并发程序执行时的特征的概念----进程。1、进程的定义a)进程是程序在处理机上的一次执行过程；b)进程是可以和别的计算并行执行的计算；c)进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进程资源分配和调度的一个独立单位；d)进程是一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。e)进程是由程序段、数据段和一个进程控制块组成。2、进程的特征a)

7、动态性：进程是程序在处理机上的一次执行过程，因而是动态的；b)并发性：多个进程实体同时存在于内存中，在一段时间内并发执行；c)独立性：进程是能独立运行的基本单位，也是系统进程资源分配和调度的独立单位；d)异步性：系统中的各进程以独立的、不可预知的速度向前推进；e)结构性：从结构上看，进程由程序段、数据段和一个进程控制块组成。3、进程与程序的区别a)进程是动态的，程序是静态的：进程是程序的一次执行过程，程序是一组代码的集合；b)进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可以长久保存；c

8、)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；d)进程与程序是密切相关：通过多次执行，一个程序可以对应多个进程，通过调用关系，一个进程可以包括多个程序，是多对多的关系。零测试操作系统进程管理之进程的状态及描述（三）为了刻画进程的动态特征，可以将进程的生命期划分为一组状态，用这些状态来描述进程的活动过程。1、进程的状态a)创建状态：进程刚被创建尚未放入就绪队列；b)执行状态：进程获得必要的资源并正在处理机上执行（处于执行状态的进程数目不能大于处理机数目）