第2章 进程管理ppt课件.ppt

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1、第2章进程管理2.1进程的引入2.2进程的描述与控制2.3线程2.4进程同步2.5经典进程同步问题2.6进程通信2.7死锁问题2.8Windows进程管理本章主要内容兰州理工大学计算机与通信学院2.1进程的引入2.1.1程序的顺序执行与并发执行2.1.2进程的概念2.1.3进程的状态2.1.4进程的管理1．程序的顺序执行程序的顺序执行是指必须严格地按照某种次序逐个地执行，即只有当一个操作结束后，才能开始后继操作。程序顺序执行的特征执行的顺序性环境的封闭性结果的确定性过程的可再现性2．程序的并发执行操作系统中引入并发程序设计技术后，程序的执行不再是顺序的，一个程序未执

2、行完而另一个程序已投入运行，程序外部的顺序特性消失，程序与程序的执行不再一一对应。程序段的并发执行程序并发执行的特征执行的间断性环境的不封闭性结果的不确定性过程的不可再现性2.1进程的引入2.1.1程序的顺序执行与并发执行2.1.2进程的概念2.1.3进程的状态2.1.4进程的管理1．进程的定义进程的多种定义中能反映进程实质的定义有：是程序的一次执行。计算机中正在运行的程序的一个实例。可以分配给处理机并由处理机执行的一个实体。是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。2．进程的类型从操作系统角度，可

3、将进程分为系统进程和用户进程两大类。系统进程系统进程属于操作系统的一部分，它们运行操作系统程序，完成操作系统的某些功能，也被称作守护（daemon）进程用户进程用户进程运行用户程序，直接为用户服务。所谓“用户程序”，不一定是用户自己编写的程序，在操作系统之上运行的所有应用程序都被称作用户进程。3．进程的特征动态性共享性独立性并发性异步性结构性4．进程和程序的关系进程是动态的，程序是静态的进程是暂时的，程序是永久的进程与程序的组成不同一个程序可以对应多个进程，但一个进程只能对应一个程序段2.1进程的引入2.1.1程序的顺序执行与并发执行2.1.2进程的概念2.1.3进

4、程的状态2.1.4进程的管理一个进程从产生到消亡的整个生命周期，有时占有处理机而执行，有时虽然可以运行但分不到处理机，有时虽有空闲处理机但因等待某个事件的发生而无法执行。为了便于管理进程，一般来说，按进程在执行过程中的不同情况可以构造最简单的进程状态模型。1．三状态进程模型等待条件满足2．五状态进程模型等待条件满足3．挂起状态进程模型（Ⅰ）单挂起状态进程模型3．挂起状态进程模型（Ⅱ）双挂起状态进程模型2.1进程的引入2.1.1程序的顺序执行与并发执行2.1.2进程的概念2.1.3进程的状态2.1.4进程的管理在操作系统中同时存在多个进程，它们又对应着不同的或相同的程

5、序段以及进程运行所需的各种独立的、共享的系统资源。因此进程管理的功能有以下几个方面：进程的控制进程的同步进程的通信进程的调度进程的安全第2章进程管理2.1进程的引入2.2进程的描述与控制2.3线程2.4进程同步2.5经典进程同步问题2.6进程通信2.7死锁问题兰州理工大学计算机与通信学院2.2进程的描述与控制2.2.1进程的描述2.2.2进程的控制进程的静态描述由三部分组成：进程控制块、有关程序段和与该程序段相关的数据结构集合。进程的程序部分描述进程所要完成的功能。是进程运行所对应的执行代码，一个进程可以对应一个完整的程序，也可以只对应一个程序中的一部分。数据结构集

6、合是程序在执行时必不可少的工作区和操作对象。进程控制块是记录进程存在、保持进程所需数据集合、完成进程控制的重要结构。1．进程控制块PCBPCB有时也称为进程描述块（ProcessDescriptorBlock），是系统为描述进程而设计的一种数据结构。—个进程只有一个PCB，PCB是进程存在与否的唯一标记，一个进程的PCB结构都是全部或部分常驻内存的。PCB基本内容：标识信息、现场信息、控制信息进程控制块的主要作用有：标识进程的存在。系统创建进程时，就为之创建一个PCB；进程结束时，系统又回收其PCB，进程便随之消亡。为系统控制和管理进程提供所需的一切信息。2．PCB

7、的组织方式在一个系统中，通常可拥有数十个、数百个甚至上千个PCB。为了有效地进行进程管理，系统必须对进程进行合理的组织。顺序表定义一个PCB结构数组。这种方式不区分进程状态，将所有PCB连续地存放在内存区中。索引表系统根据进程的状态，分别为具有相同状态的PCB建立一张索引表。通常，PCB表采用静态存储分配方案，定义为PCB结构数组；各种索引表采用动态存储分配方案，索引表中存入相应PCB数组元素的下标值。链表系统根据PCB的状态，把相同状态的PCB链接成一个PCB链表队列，这样，可形成就绪进程队列、阻塞进程队列等。对就绪进程队列，可根据其优先级的不同，将优先级高的