操作系统原理 第4章 并发处理ppt课件.ppt

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1、第4章并发处理主要内容:1．进程的引入2．进程的概念3．进程控制4．进程的相互制约关系5．进程互斥6．信号灯和P、V操作7．进程同步8．进程通信9.UNIX系统的进程管理4.1并发活动——进程的引入4.1.1程序的顺序执行（一）数据、操作对某一有限数据的集合所施行的、目的在于解决某一问题的一组有限的操作的集合，称为一个计算。（二）顺序程序一个程序由若干个程序段组成，而这些程序段的执行必须是顺序的，这个程序被称为顺序程序。（三）顺序程序的特点1.顺序性：处理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行2.封闭

2、性：程序执行的结果不受外界因素的影响，即一个程序执行时所用的变量、指针值、各资源的状态不能被外界改变。3.可再现性：程序执行的结果与它的执行速度无关（即与时间无关），只与初始条件有关。4.1.2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运行，这些程序的执行在时间上是重迭的，一个程序的执行尚未结束，另一个程序的执行已经开始，即使这种重迭是很小的一部分，那么这两个程序是并发执行的。程序的并发执行的表示方法：1.图示方法2．语句方法（荷兰科学家E.W.Dijkstra方法）S0；cobe

3、ginS1；S2；．．．；Sn；coendSn+1；4.1.3并发执行实例—誉抄(一)一个循环程序的誉抄方案假设f表示输入序列，g表示输出序列。main(){while(f不空){input;/*读入f中的数据；*/output;/*输出读入的数据；*/}}卡片输入机打印机（二）两个并发程序的誉抄方案假设f表示输入序列，g表示输出序列,誉抄过程利用一个缓冲区A。main(){cobeginwhile(f不空){input;/*读入f中的数据；*/send;/*将读入的数据送到A；*/}while(誊

4、抄未完成){receive;/*从A中取的数据；*/output;/*输出取出的数据；*/}coend}fAg三个并发程序的誉抄方案main(){if(f不空){get(s,f);while(誊抄未完成){t=s;/*COPY*/cobeginput(t,g);get(s,f);coend}}}fstg4.1.4与时间有关的错误结论：并发程序如共享某些公共变量时，并发程序执行时会出现与时间有关的错误。如main(){if(f不空){get(s,f);while(誊抄未完成){/*t=s;*//*CO

5、PY*/cobegint=s;/*COPY*/put(t,g);get(s,f);coend}}}4.1.5并发程序的特点（一）失去程序的封闭性和再现性（二）程序与计算不再一一对应(三)程序并发执行的相互制约4.2进程概念4.2.1进程的定义到目前为止，进程有多种定义，如：（1）进程是程序的执行；（2）并行程序称为进程；（3）进程是可以和别的计算并发的计算；（4）进程是一个数据结构及在其上进行操作的程序。这些定义都从不同的侧面描述了进程的特征，都一定的道理，但我们认为下面的定义更全面和更准确：进程是

6、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。此定义包含有如下的含义：（1）进程是一个动态的概念，而程序是一个静态的概念；（2）进程包含了一个数据集合和运行其上的程序；（3）同一程序运行于若干不同的数据集合上时，它将属于若干个不同的进程，或者说，两个不同的进程可包含相同的程序；（4）系统分配资源是以进程为单位的，所以只有进程才可能在不同的时刻处于几种不同的状态，即等待、就绪、运行。（5）从微观上看，进程是轮换地占有处理机而运行的，从宏观上看，进程是并发地运行的。进程和程序是即有联系又有区

7、别的两个概念，它们的区别和关系如下：（1）程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一动态概念。程序可以作为一种软件资料长期保存，而进程是有一定生命周期的，它能够动态地产生和消亡。即进程可由“创新”而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停，以致最后由“撤消”而消亡。（2）进程是一个能独立运行的单位，能与其它进程并行地活动。（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)同一程序同时运行于若干不同的数据

8、集合上，它将属于若干个不同的进程。或者说，若干个不同的进程可以包含相同的程序。这句话的意思是：用同一程序对不同的数据先后或同时加以处理，就对应与好几个进程。例如，系统具有一个输入子程序，当它输入不同的作业时就形成了输入进程I1、I2、I3……In。进程的构成进程=PCB+程序+数据4.2.2进程的类型1．系统进程2．用户进程3．系统进程与用户进程的区别：（1）系统进程被分配一个初始的资源集合，这些资源可以独占，也可以最高优先权资格优先使用。用户进程通过系统服务请求的手