操作系统进程管理2.ppt

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1、第三章进程管理ProcessManagement1处理机管理是操作系统的基本管理功能之一，它所关心的是处理机的分配问题。也就是说把CPU（中央处理机）的使用权分给某个程序。通常把正准备进入内存的程序称为作业，当这个作业进入内存后我们把它称为进程。处理机管理分为作业管理和进程管理两个阶段去实现处理机的分配，常常又把直接实行处理机时间分配的进程调度工作作为处理机管理的主要内容。进程管理的主要功能是把处理机分配给进程以及协调各个进程之间的相互关系。它是由进程调度程序和进程控制（控制进程状态转换）程序这

2、两部分内容组成的。2提纲经典的同步问题四进程的概念一进程的控制二进程的同步三3目录进程的基本概念进程控制进程同步经典进程同步问题管程机制进程通信线程4进程的概念1进程的引入2进程的定义和特征3进程的状态及转换4进程的描述51.进程的引入1前趋图的定义1.2程序顺序执行1.3程序并发执行1前趋图的定义1前趋图的定义1前趋图的定义1.1前趋图的定义6前趋图是一个有向无循环图（DAG）。结点表示一条语句、一个程序段或进程。结点间的有向边则表示在两结点间存在的偏序或前趋关系。前趋、后继、初始结点、终止结

3、点、重量。（注：在前趋图中必不能存在循环）1234567Fig2-2前趋图示例1.1前趋图的定义7顺序是指程序执行时，仅当前一操作完成后，才能执行后继操作。特点：顺序性封闭性（运行时独占资源，与外界封闭）可再现性I1C1P1I2C2P21.2程序的顺序执行81.思想：以输入、计算、打印三个操作为例：对于某一作业的三个操作必存在顺序关系，但多个作业之间并不一定。其前趋图如下：可见，多个此类作业是可以并发执行的。1.3程序并发执行92特征：间断性:因为共享资源，程序在执行时可能会走走停停。执行—暂停

4、执行—执行）失去封闭性:多个程序共享系统中的各种资源因而这些程序都可改变系统资源的状态）；不可再现性:程序经过多次执行，即使环境初始条件相同，但结果可能不相同.1.3程序并发执行103.例子：例：有程序A：N=N+1;B:print(N)；N=0；设某一时刻N的初值为n，则：若：N=N+1；PRINT(N)；N=0；结果为：n+1n+10若：PRINT(N)；N=N+1；N=0；结果为：nn+10若：PRINT(N)；N=0；N=N+1；结果为：n011.3程序并发执行112.进程的定义和特征2

5、.1引入进程的目的2.2进程的定义2.3进程的特征2.4与程序的区别2.5进程的类别及特性12“任务”和“任务的执行”截然不同。前者是任务的静态描述，后者体现了任务的动态行为。静态描述和动态行为之间不存在一一对应关系。例：同一段正文（2kB），分别加工两批（8kB，4kB）不同的数据，执行两次。第1次执行用打印机报告某些出错信息，占用10kB内存；第2次执行中无出错数据，不用打印机，但至少需要6kB主存。2.1引入进程的目的13进程：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个基本单

6、位。一个任务的一次执行对应一个进程。2.2进程的定义14进程特征13542并发性动态性结构特征独立性异步性2.3进程的特征151）动态性：进程最基本的特征。进程由创建产生；由调度执行；得不到资源而暂停；由撤消而消亡。进程是有一定生命周期的。程序是指一组有序指令集合，是一个静态的实体。2）并发性：一段时间内，多个进程实体在内存中可同时运行。引入进程的目的就是为了能并发。程序不能并发。3）独立性：进程实体是一个能独立运行、独立获得资源、独立调度的基本单位。程序不能做为一个独立单位。4）异步性：进程是

7、按各自独立、不可预知的速度前进，该特性将导致程序执行的不可再现性。因此OS中必须采取某种措施保证协调运行。2.3进程的特征165）结构特征：为能正确的执行并发，为每一个进程配置了一个数据结构，称为进程控制块（PCB）。则一个进程实体就由数据段、程序段、PCB三部分构成。进程实体=数据段+程序段+PCBPCB程序段私有数据块进程的结构程序和进程不一定具有一一对应的关系。2.3进程的特征17如何理解进程概念？进程与程序有何差别？阅读菜谱准备原料烹制菜肴饭菜阅读洗衣机手册准备衣服、洗衣粉设定参数，洗衣

8、服干净衣服程序输入运行输出程序输入运行输出分时切换洗衣进程做饭进程2.4与程序的区别181、程序是指令的集有序集合，是静态的概念。进程是程序在处理机上的一次执行的过程，是动态的概念。程序可以作为软件资料长期保存。进程是有生命周期的。2、进程是一个独立的运行单位，能与其它进程并行（并发）活动。而程序则不是。3、进程是竞争计算机系统有限资源的基本单位，也是进行处理机调度的基本单位。4、一个程序可以作为多个进程的运行程序，一个进程也可以运行多个程序。2.4与程序的区别19进程的类型在系统中同时有多个进