多核程序设计03第三章多线程编程（更新）ppt培训课件

《多核程序设计03第三章多线程编程（更新）ppt培训课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章多线程概述多线程技术运用恰当，多线程技术就能使硬件资源得到更加充分的利用，提高计算性能；反之，降低计算性能，导致应用程序发生一些不可预测的行为，甚至出现难以解决的故障。只要正确理解线程的运行方式，就可以避免这些可能出现的问题，达到充分发挥多线程技术的优势、提高计算性能的目的。进程概念定义：进程是具有一定独立功能的程序关于一个数据集合的一次运行活动。可表示成四元组（P,C,D,S），其中P是程序代码，C是进程的控制状态，D是进程的数据，S是进程的执行状态。状态：运行态(Run):进程占有处理机资源,正在运行;就绪态(Ready):进程本身具备运行

2、条件,但由于处理机的个数少于可运行进程的个数,暂未投入运行;等待态(Wait):进程本身不具备运行条件，即使分给它处理机也不能运行.进程正等待某一个事件的发生,如等待某一资源被释放，等待与该进程相关的I/O传输的完成信号等。进程概念状态间转换当一个就绪进程获得处理机时,其状态由就绪变为运行;当一个运行进程被剥夺处理机时,其状态由运行变为就绪;当一个运行进程因某事件受阻时,如所申请资源被占用,启动I/O传输未完成,其状态由运行变为等待;当所等待事件发生时,如得到申请资源,I/O传输完成,其状态由等待变为就绪.进程概念进程控制块(ProcessContr

3、olBlock，PCB):标志进程存在的数据结构，其中包含系统对进程管理需要的全部信息。进程标识用户标识进程状态调度参数现场信息家族联系程序地址当前打开文件消息队列指针资源使用情况进程队列指针进程概念进程的组成进程控制块：由于进程控制块中包含程序的地址信息，通过它可以找到程序在内存或外存的存放地址，也就找到了整个进程.PCB存于系统空间，只有操作系统能够对其存取，用户程序不能访问.实际上用户甚至感觉不到PCB的存在；程序：进程的“躯体”，其中包括代码和数据两个部分.现代操作系统都支持程序共享的功能，这就要求代码是“纯”的，即在运行期间不修改自身。数据

4、一般包括静态变量、动态堆和动态栈。进程概念进程的表示：PCB程序PCB代码数据+堆栈系统空间用户空间（a）（b）进程概念进程的队列：为实现对进程的管理，系统需要按照某种策略将进程排成若干队列，由于PCB是进程的代表，因而进程队列实际上是由进程PCB构成的队列.因为该队列通常由链的形式实现的，所以也称PCB链。系统中的进程队列分为如下三类：就绪队列、等待队列、运行队列。进程的队列就绪队列整个系统一个.所有处于就绪状态的进程按照某种组织方式排在这一队列中.等待队列每个等待事件一个，当进程等待某一事件时，进入与该事件相关的等待队列中；当某事件发生时，与该事

5、件相关的一个或多个进程离开相应的等待队列，进入就绪队列.运行队列在单CPU系统中只有一个，在多CPU系统中每个CPU各有一个，每个队列中只有一个进程，指向运行队列头部的指针被称作运行指示字.进程概念进程的类型系统进程——运行操作系统程序，完成操作系统的某些功能；用户进程——运行用户程序，直接为用户服务。特性：并发性：与其它进程一道在宏观上同时向前推进；动态性：进程是执行中的程序.此外进程的动态性还体现在如下两个方面：首先，进程是动态产生、动态消亡的；其次，在进程的生存期内，其状态处于经常性的动态变化之中；独立性：进程是调度的基本单位，它可以获得处理机

6、并参与并发执行；交往性：进程在运行过程中可能会与其它进程发生直接或间接的相互作用；异步性：每个进程都以其相对独立、不可预知的速度向前推进；结构性：每个进程有一个控制块PCB。进程间相互联系与相互作用多道系统中同时运行的并发进程一般有多个，在逻辑上，这些进程之间可能存在某种联系，也可能相对独立相关进程：在逻辑上具有某种联系的进程称作相关进程;无关进程：在逻辑上没有任何联系的进程称作无关进程；并发进程之间存在相互制约的关系，这种相互制约的关系称作进程间的相互作用.进程间相互作用的方式有两种：即直接相互作用和间接相互作用直接相互作用：进程之间不需要通过中间

7、媒介而发生的相互作用，这种相互作用通常是有意识的；间接相互作用：进程之间需要通过某种中间媒介而发生的相互作用，这种相互作用通常是无意识的。进程的创建与撤销进程创建建立一个PCB，并对其内容进行初始化；为该进程分配必要的存储空间，并加载所要执行的程序(在UNIX系统中需要通过另外一个系统调用execl实现)；将PCB送入就绪队列。进程撤销完成使命的进程需要终止自己并告知操作系统，系统将对进程进行善后处理(收集进程状态信息、通知其父进程等)，之后将收回进程所占有的所有资源(打开文件、内存等)，最后撤销其PCB。，非正常终止也将进入操作系统进行善后处理。线

8、程的概念线程（thread）是进程上下文（context）中执行的代码序列，又被称为轻量级进程（lightw