操作系统原理 ch2 进程概念.ppt

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1、进程描述进程控制线程实例：Solaris第二章进程描述与控制1本章重点并发程序的特点进程的概念进程和程序的区别进程状态进程控制原语线程的概念2一、进程描述程序的顺序执行与并发执行进程的定义进程的特征进程的状态及转换进程控制块3程序的顺序执行程序的顺序执行如图在计算机系统中只有一个程序在运行，这个程序独占系统中所有资源，其执行不受外界影响。一道程序执行完后另一道才能开始。4程序顺序执行的特点顺序性：一个程序开始执行必须要等到前一个程序已执行完成封闭性：程序一旦开始执行，其计算结果不受外界因素影响可再现性：程序的结果与它的执行速度无关（即与时间无关），只要给定相同的输入，一定会得到

2、相同的结果。5程序的并发执行所谓程序的并发执行是指：若干个程序同时在系统中执行，这些程序的执行在时间上是重叠的，一个程序的执行尚未结束，另一个程序的执行已经开始。并发与并行概念的区别？Concurrency，parallel6并发执行实例－－并发程序的时间相关性誊抄用卡片输入机尽快地把一个文本复写（誊抄）到行式打印机上去。由BrinchHansen提出7循环顺序程序的誊抄方案输入：f输出：g{while(f不为空）{input;output;}}8循环顺序程序的誊抄方案设读卡机的标定速度是1000卡/分，打印机的标定速度是600行/分，那么此系统的最高传输速度为（

3、）行/分？9两个并发程序方案设有一台标准输入设备（键盘），和一台标准输出设备（显示器或打印机），输入程序负责从标准设备中读取一个字符，送缓冲区中。输出程序从缓冲区中取数据，送标准设备输出。10两个并发程序方案11两个并发程序方案{cobeginwhile(不为结束符）{input;send;}while(buffer不为空）{receive;output;}coend}12两个并发程序方案誊抄的速度可以提高到600行/分。存在的问题：读卡机和打印机速度不匹配，导致虽然提高了设备利用率，但是不能正确誊抄。a、若打印的速度高于输入的速度；b、若输入的速度高于打印的

4、速度13三个并发程序方案假设有两个缓冲区，每个缓冲区只存放一个字符，get程序负责从输入序列f中读一个字符，然后，送到缓冲区s中，copy程序负责将s中的字符复制到t中，put负责从t中提取字符打印。14三个并发程序方案15三个并发程序方案如何实现？{while(誊抄未完成){cobeginget(s,f);copy(s,t);put(t,g);coend}}16三个并发程序方案{if(f不为空){get(s,f);while(誊抄未完成){t=s;cobeginput(t,g);get(s,f);coend}}}17方案比较：方案1系统利用率最低方案

5、2、3提高了设备利用率，但需要增设缓冲区，且方案2会因速度匹配出错。思考：试举出现实生活中的此类例子。18程序并发执行的特点失去了程序的封闭性如果一个程序的执行可以改变另一个程序的变量，那么后者的输出就可能有赖于各程序执行的相对速度，即失去了程序封闭性的特点。程序与计算不再一一对应程序－静态；计算－动态程序并发执行的相互制约直接制约－－相互之间有逻辑关系（I,C,P）间接制约－－由于资源共享引起的联系（I1,I2）19进程的定义进程的概念是60年代初首先由麻省理工学院的MULTICS系统和IBM公司的CTSS/360系统引入的。进程有很多各式各样的定义，如：行为的一个规则叫做

6、程序，程序在处理机上执行时所发生的活动称为进程（Dijkstra）一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。进程是一个程序与其数据一道通过处理机的执行所发生的活动20进程同程序的比较程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期的。程序是永久的，进程是暂时的。21进程同程序的比较进程更能真实地描述并发，而程序不能进程是由程序和数据两部分组成的进程具有创建其他进程的功能，而程序没有同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同

7、的进程。也就是说同一程序可以对应多个进程22思考为什么要引入进程的概念？23进程的特征动态性：进程是程序的执行并发性：多个进程可同存于内存中，能在一段时间内同时运行独立性：独立运行的基本单位，独立获得资源和调度的基本单位。异步性：各进程按各自独立的不可预知的速度向前推进结构特征：由程序段、数据段、进程控制块三部分组成24进程的类型按其任务性质分系统进程用户进程按其活动特点分受CPU时间限制－－科学计算受I/O限制－－商业联机事务处理25进程产生和终止最简单的模型(a)基于这样一个事实：进程要