进程和线程的管理

《进程和线程的管理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第2章进程和线程的管理2.1基本点、重点和难点多道程序系统出现后，继续使用程序的概念來描述多道程序系统的运行机制是很困难的，因此引入了进程的概念C进程是多道操作系统的核心概念。对于操作系统的初学者而言进程是一个难于理解的概念，而线程的引入更使初学者的理解困难雪上加霜。因此初学者可在完全理解进程的概念和存储管理的基本概念后再解读线程的概念。2.1.1进程的概念1.单道程序系统程序执行的特点(1)顺序性：一个较大的程序通常由若干个程序段组成。程序在执行时,必须按照某种先后次序逐个执行，仅当前一操作执行完后，才能执行后继操作。对于程序员來说，每编一个新程序都要上机运行调试。单道程序的执行能独占系统的

2、全部资源，是顺序的，这为程序员检测和校正程序的错谋带来极人的方便。(2)独占性：一个程序占用了整个系统的全部资源。(3)封闭性：程序是在封闭的环境下运行的。即程序在运行吋，它占用全机资源，因此机内各资源的状态(除初始状态外)，只有木程序才能改变它。程序一旦运行，执行结果只与程序本身有关，不受外界因索的影响。(4)再现性：当程序在同一个数据集多次重复执行时，其结果是相同的。2.多道程序系统程序执行的特点(1)制约性：多道程序间存在着相互制约的关系。1)直接制约关系是指程序间存在着内在的和必然的联系，一个程序需要另一个程序的执行结果；2)间接制约关系是指程序间没有内在的，必然的联系，只是需要使用相

3、同的资源。(2)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山多个程序來改变，致使程序的运行失去封闭性。(3)失去再现性：程序在并发执行时，由于失去了封闭性，也将导致失去可再现性。当程序在同一个数据集多次重复执行时，其结果可能是不同的。(4)失去对应性：程序与计算不再一-•对应，有可能一个程序对■应多个计算。3.进程的定义进程是并发程序的执行，是多道程序系统屮程序的执行过程。4.进程的特征(1)动态性：进程是进程实体的执行过程。因此，动态性是进程最基木的特征。进程具冇一定的生命期：进程由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤消而消亡。(2

4、)并发性：多进程同存在于内存中，在一段时间内同时运行。(3)独立性：未建立进程的程序，都不能作为一个独立的单元运行。(4)异步性：进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进，导致程序不可再现性。由此，在OS中必须采取某种措施来保证各程序Z间能协调运行。(5)结构特征：山程序(段)、数据(段)和进程控制块组成。2.1.2进程的状态及其转换1.进程的基本状态(1)执行状^(Running)：进程占用处理机，进程的程序正在执行。单处理机系统中只能有一个进程处于执行状态，多处理机系统中可能有多个进程处于执行状态。(2)阻塞状态(Blocked):也叫等待或睡眠状态，是进程由于等待某种事件的发生而处于暂停

5、执行的状态。如进程因等待I/O的完成、等待缓冲空间等。(3)就绪状态(Ready)：进程已分配到处理机以外的所有必要资源，具备了执行的所冇条件。可能会冇多个进程处于就绪状态，排成就绪队列。2・新状态和终止状态：(1)新状态：进程刚刚建立，还没有送入就绪队列的状态。(2)终止状态：一个进程已正常结束或非正常结束，OS已将它从就绪队列中移出，还未将它撤销时的状态。3.进程状态的转换进程在执行期间可以多次处于就绪状态和执行状态，也可多次处于阻塞状态，但处于新状态只冇一次。(1)新状态一►就绪状态：当就绪队列允许接纳新进程时，系统便把处于新状态的进程移入就绪队列。(2)就绪态一►执行状态：进程调度程序

6、为处于就绪状态的进程分配处理机后，该进程进入执行状态。(3)执行态一►阻塞状态：正在执行的进程因需要等待某事件而无法执行。(4)阻塞状态f就绪态：进程所等待的事件发生了，进程就从阻塞状态进入就绪状态。(5)执行态f就绪状态：正在执行的进程因时间片用完而被暂停执行；或者在可抢山调度方式中，一个优先权高的进程到来后，正在执行的低优先权的进程被强制撤卜-处理机，转换为就绪状态。(1)执行态f终止状态：一个进程已完成或发生某种特殊事件，进程将变为终止状态。2.1.3进程的构成(1)程序：程序是产牛进程的基础，通过程序产主进程。(2)数据：进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时发生的活动，是一个程序

7、在一个数据集合上运行的过程。因此，不同的进程可以由相同程序代码产生，进程在执行过程中可以携带、使用和处理不同的数据。(3)进程控制块(PCB—ProcessControlBlock)：PCB是进程存在的标志，进程与PCB是-•对一的关系，PCB记录进程的控制信息和描述信息，操作系统利用PCB对并发执行的进程进行控制和管理，PCB是操作系统中最重要的记录型数据结构。2.1.4挂起状态的引入1.引入挂