《进程与线程》PPT课件

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1、第2章进程管理●进程的引入●进程的状态及其组成控制●线程●进程控制本章要点2程序的顺序执行特点●顺序性：处理机的操作严格按规定顺序执行●封闭性：程序执行时，独占系统资源●可再现性：当初始条件相同时，程序多次执行的结果相同P1：a=x+yP2:b=a-5P3:c=b+1●2.1进程的引入3程序的并发执行P1：a=5P2：b=6P3：c=a+bP4：d=c+1特点●间断性：程序在并发执行时，形成了相互制约关系。相互制约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●失去封闭性：系统中的资源供多个程序共享，致使程序的运行失去了封闭性●失去可再现性：4程序并发执

2、行的条件BernsteinBernstein条件读集：R(Pi)={a1,a2,……,am}程序Pi执行期间参考的变量集合写集：W(Pi)={b1,b2,……,bm}程序Pi执行期间改变的变量集合两个进程P1，P2若满足：R(P1)∩W(P2)∪R(P2)∩W(P1)∪W(P1)∩W(P2)={}则P1，P2并发执行，且具有可再现性。P1：a=5P2：b=6P3：c=a+bP4：d=c+1P1、P2可以并发执行吗？P3、P4可以并发执行呢？问题？5P1：a=5P2:b=6R(P1)={}W(P1)={a}R(P2)={}W(P2)={b}R(P1)∩W(P2)={}

3、R(P2)∩W(P1)={}W(P1)∩W(P2)={}R(P1)∩W(P2)∪R(P2)∩W(P1)∪W(P1)∩W(P2)={}P1、P2可以并发执行Bernstein条件——例16Bernstein条件——例2P3：c=a+bP4:d=c+1R(P3)={a,b}W(P3)={c}R(P4)={c}W(P4)={d}R(P3)∩W(P4)={}R(P4)∩W(P3)={c}R(P3)∩W(P4)∪R(P4)∩W(P3)∪W(P3)∩W(P4)={c}P3、P4不能并发执行7●可并发执行的程序在一个数据集合上的执行过程进程与程序的关系进程程序●动态的静态的●并发

4、的顺序●暂时的永久的●数据结构=程序+数据+进程控制块●程序与进程不是一一对应关系实质进程的定义8进程状态转换图●2.2进程的状态及其组成9五种状态的进程状态转换图10双挂起状态的进程状态转换图11进程控制块PCB●引入PCB的作用：就是使程序能成为独立运行的单位，并可和其他进程并发执行。进程的组成PCB的作用●进程控制块PCB●程序段●数据段●堆栈PCB是进程实体的一部分，是OS中最重要的数据结构12●进程描述信息●进程名●进程标识符●用户名●处理机状态信息●通用寄存器●指令计数器●程序状态字寄存器●栈指针●进程调度信息●进程状态●进程优先级●运行统计信息。●进程

5、阻塞原因。●进程控制和资源占有量信息●程序入口地址●程序的外存地址●进程同步及通信机制●资源占有信息●链接指针进程控制块PCB的内容13进程控制块PCB的组织●链接方式14●具有较高的特权，能执行一切命令，访问所有寄存器和存储区。●操作系统内核2.3进程控制核心态用户态●具有较低特权，只能执行规定的命令，访问指定的寄存器和存储区。15●硬件的第一次延伸。●系统将一些与硬件紧密相关的模块放在内核●中断处理●时钟管理●内核在执行某些基本操作时，往往是利用原语操作实现的。内核与原语内核原语●原语由若干条指令构成、用于完成一定功能的过程。●原语是“原子操作”。即一个操作中的

6、所有动作，要么全做，要么全不做。换言之，原子操作是一个不可分割的操作。16进程的创建与撤消进程家族树17●用户登录●新作业进入系统●提供服务●应用请求进程创建引起进程创建的事件创建原语要做的工作●申请空白PCB●为进程分配资源●初始化PCB●初始化进程描述信息●初始化处理机状态信息●初始化进程控制信息●将新进程插入就绪队列18进程的撤消●进程正常结束●进程异常结束●外界干预引起进程撤消的事件撤消原语要做的工作●查找撤消进程的PCB●若进程处于执行状态，终止之，并进行进程调度●若有子孙，予以终止●归还资源●从所在队列移出19进程的阻塞与唤醒●请求系统服务●启动某种操作

7、●数据尚未到达●无新工作可做引起进程阻塞的事件阻塞原语要做的工作●停止进程的执行●将进程插入阻塞队列，改变进程在PCB中的状态●重新调度唤醒原语要做的工作●将进程从阻塞队列解下●将进程插入就绪队列●改变进程在PCB中的状态20●检查被挂起进程的状态●如进程处于就绪状态，将进程从就绪状态变为就绪挂起状态●如进程处于阻塞状态，将进程从阻塞状态变为阻塞挂起状态●如进程正在运行，将进程变为就绪挂起状态，并重新调度●检查被激活进程的状态●如进程处于就绪挂起状态，将进程从就绪挂起状态变为就绪状态●如进程处于阻塞挂起状态，将进程从阻塞挂起状态变为阻塞状态●若系统为抢占式系统，