《操作系统》2进程与线程课件

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1、第2章进程与线程本章目录2.1进程的概念2.1.1多道程序设计环境下的程序特点2.1.2进程的定义2.2进程的管理2.2.1进程控制块2.2.2进程控制块队列2.4.3Linux进程的生存过程2.2.3进程控制的系统调用命令2.1.3进程的状态及状态变迁2.3线程2.3.1线程的概念2.3.2线程的实现2.3.3线程与进程的关系2.4Linux的进程2.4.1Linux进程2.4.2Linux的几种链接信息2.1进程的概念2.1.1多道程序设计环境下的程序特点.单道程序设计环境下的程序特点1.资源的独占性程序A程序B程序C时间42342453304

2、69141820232630图例：打印机输出CPU执行..执行的顺序性结果的再现性多道程序设计环境下的程序特点2.程序A时间0469121517131822程序B程序C.执行的并发性：宏观上，在内存的多个程序都按自己程序规定的操作步骤向前推进；微观上，CPU在任何时刻只执行一个程序，它们轮流占用CPU，交替地执行着。.相互的制约性：内存里的多个程序共享系统中的资源，相互间必然有各种制约。一种是“间接制约关系”，另一种是“直接制约关系”。程序P1调用echo()函数，getchar()接收到从键盘输入的字符x，在将其存于变量chin后被中断；程序P1

3、从断点恢复执行。此时由于P2调用了echo()，chin里原先的x被y所覆盖。于是，在屏幕上显示的是y，而不是x。程序P1调用echo()函数，getchar()接收到从键盘输入的字符x，然后在屏幕上显示出字符x；.状态的多变性：诸多程序在运行过程中有着各种制约关系，致使内存中每一个程序的状态总在不断的变化之中：时而获得CPU处于运行状态；时而由于输入/输出或申请某种资源未得到满足而只好挂起来等待。它们走走停停，停停走走，交替式地向前推进，直至终点。例2-1：在多道程序设计环境下，“结果再现性”被打破的简单例子voidecho(){chin=get

4、char();chout=chin;putchar(chout);}执行顺序1：程序P2调用echo()函数，getchar()接收到从键盘输入的字符y，然后在屏幕上显示出字符y。（1）（2）..执行顺序2：（1）（2）（3）程序P2获得CPU使用权，调用echo()函数，从头做到尾，屏幕上显示字符y；返回目录.2.1.2进程的定义1.进程的定义.进程是程序的一次运行活动；进程的运行活动是建立在某个数据集合之上的；进程要在获得资源的基础上从事自己的运行活动。所谓“进程”是指一个程序在给定数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和运行调度的独立单

5、位。可从三个方面来描述进程：（1）（2）（3）例2-2：驼峰溜放控制过程中的进程驼峰到达场编组场溜放中的一勾车雷达测速、测长道岔(轨道电路)一列新货车一列解体货车缓行器12345678股道号溜放中的一勾车扳道岔程序..缓行器控制程序.雷达测速程序.雷达测长程序.巡回检测程序2.进程与程序的关系进程是一个动态的概念，强调的是程序的一次“执行”过程；程序则是一组有序指令的集合，在多道程序设计环境下，它不涉及“执行”，是一个静态的概念。..不同进程可执行同一个程序。由进程的定义可知，区分进程的条件一是所执行的程序，二是数据集合。即使多个进程执行相同的一个

6、程序，只要它们运行在不同的数据集合上，它们就是不同的进程。.每个进程都有自己的生命期。进程的本质是程序的一次执行过程，当系统要完成某项工作时，它就“创建”一个进程，以便执行事先编写好的、完成该工作的那段程序。程序执行完毕、完成预定的任务后，系统就“撤消”这个进程，收回它所占用的资源。一个进程创建后，系统就感知到它的存在；一个进程撤消后，系统就无法再感知到它。于是从创建到撤消，这个时间段就是一个进程的“生命期”。.进程之间具有并发性。在一个系统中，同时会存在多个进程，与它们对应的多个程序同时在系统中运行，轮流占用CPU和各种资源。这正是多道程序设计的

7、初衷，说明这些进程在系统中并发执行着。.进程间会相互制约。由于进程是系统中资源分配和运行调度的单位，因此在对资源共享和竞争中，必然会相互制约，影响了各自向前推进的速度。通常，系统进程运行在核心态，用户进程运行在用户态。不过，在微内核模式下，只有那些执行基本功能程序的进程，运行在核心态，那些执行非基本程序的进程，则以各种服务的形式运行在用户态。系统进程与用户进程都要使用系统中的各种资源，它们都是资源分配与运行调度的独立单位，但系统进程的使用级别，应该高于用户进程。也就是说，在双方出现对资源的竞争时，系统进程有优先获得资源、优先得到运行的权利。只有这样

8、，才能保证计算机系统高效、有序的工作。系统进程直接管理软、硬件资源的有关活动；而用户进程则不得插手资源管理，在需要使用资源