进程的基本概念ppt课件.ppt

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1、第2章进程管理2.1进程的概念2.2进程控制2.3进程同步2.4进程通信2.5线程目录本章学习目标在多道程序环境下，程序不能独立运行。作为资源分配和独立运行的基本单位是进程。操作系统所有的特征都是基于进程而体现的。所以，本章的主要问题是：进程的概念：进程的状态、进程的调度、进程控制与协作、进程的通讯、进程的特征进程的同步：同步的概念、同步的实现进程通信引言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，通常把这个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

2、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。进程通常具有三种状态：运行状态（正在使用CPU）、阻塞状态（等待输入/输出）和就绪状态（等待分配CPU）。2.0前趋图(PrecedenceGraph)前趋图是一个有向无循环图，记为DRA(DrectedAcyclicGraph)前趋图用来描述程序各部分间的依赖关系或一个大的计算各子部分间的因果关系前趋图中的元素结点：表示一个语句、程序段、进程有向边：表示结点间的偏序关系（前趋关系）→={(Pi,Pj)

3、PimustcompletebeforePjmaystart}若(Pi,Pj)∈→，

4、可写成Pi→Pj，称Pi是Pj的直接前趋，而Pj是Pi的直接后继。前趋图示例23167457个结点的前趋图前趋关系P1→P2,P1→P3P1→P4,P2→P5P3→P5,P4→P6P5→P7,P6→P72、1进程的概念进程的引入进程的定义进程的引入1．程序的顺序执行及其特性2．程序的并发执行及其特性2.1.1程序的顺序执行及其特性顺序执行：一个具有独立功能的程序独占处理机直至得到最终结果的过程称为程序的顺序执行。I代表输入操作，P代表计算操作，O为输出操作程序顺序执行的例程序顺序执行前趋图I1P1O1I2P2O2语句的执行顺序S1：a=x+yS2：b=a-5S3：c=b+1说明顺序执

5、行是单道批处理系统的执行方式在单道程序工作环境中，我们把一个“程序”理解为“一个在时间上按严格次序前后相继的操作序列”由于各类软件的出现及日益复杂化，使得程序设计的概念和方法有了很大的发展顺序程序特征：程序执行的顺序性程序执行的封闭性独占资源，执行过程中不受外界影响程序执行结果的确定性程序结果的可再现性程序运行结果与程序执行速度无关，只要初始状态相同，结果应相同2.1.3程序的并发执行及其特性无论是操作系统自身的程序还是用户程序，通常总是存在一些相对独立、但又能并发执行的程序段。由于这些程序段可以被多个用户作业调用，因此可在同一时间间隔内发生。这样一来，某个程序段可能对应多个“计算”

6、，于是程序与“计算”已不具有一一对应关系了。这些“并发程序”就构成了一个“并发环境”。并发执行：若干个程序段同时在系统中交替运行，这些程序段的执行在时间上是重叠的。并发执行时的前驱图并发执行的新特征比顺序程序高得多的复杂性。失去封闭性：共享资源，受其他程序的控制逻辑的影响。如：一个程序写到存储器中的数据可能被另一个程序修改，失去原有的不变特征。失去可再现性：失去封闭性－>失去可再现性；外界环境在程序的两次执行期间发生变化，失去原有的可重复特征间断性（共享性）失去可再现性例：一飞机订票系统，两个终端，运行T1、T2进程T1:T2:......Read(x);Read(x);ifx>=1

7、thenifx>=1thenx:=x-1;x:=x-1;write(x);write(x);......程序与计算不再一一对应无论是操作系统自身的程序还是用户程序，通常总是存在一些相对独立、但又能并发执行的程序段。由于这些程序段可以被多个用户作业调用，因此可在同一时间间隔内发生。这样一来，某个程序段可能对应多个“计算”，于是程序与“计算”已不具有一一对应关系了。这些“并发程序”就构成了一个“并发环境”。程序的制约方式有如下两种：（1）间接制约方式。这是由于竞争相同资源而引起的，得到资源的程序段可以投入运行，而得不到资源的程序段就是暂时等待，直至获得可用资源时再继续运行。（2）直接制约

8、方式。这通常是在那些逻辑上相关的程序段之间发生的。一般是由于各种程序段要求共享信息引起的。计算之间存在复杂的相互制约关系2.1.4进程（Process）进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位。进程的特征（1）动态性程序是指令的集合，进程是指令的执行过程（2）并发性（3）独立性（4）异步性进程的特征1．动态性程序是指令的集合，进程是指令的执行过程动态性是进程最基本的特征。2.并发性这是指多个进程