操作系统第3章ppt课件.ppt

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1、第3章进程管理3.1进程的引入3.2进程的结构3.3进程控制3.4进程的同步与互斥3.5进程间通信3.6进程调度3.7死锁3.8线程9/17/20211程序的顺序执行程序之间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。程序内部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，这种程序执行的方式就称为程序的顺序执行。9/17/20212程序顺序执行示例程序的顺序执行语句的顺序执行I1C1P1I2C2P2S1：a=x+yS2：b=a-5S3：c=b+1S1S2S39/17/20213程序的

2、顺序执行的特征顺序性处理机严格按照程序所规定的顺序执行，即每个操作必须在下一个操作开始之前结束。封闭性程序一旦开始执行，其计算结果不受外界因素影响。当程序的初始条件给定之后，其后的状态只能由程序本身确定，即只有本程序才能改变它。资源独占程序执行结果的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，一定会得到相同的结果。与运行速度无关9/17/20214程序的并发执行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，也称这几个程序是并发执行的。9/17/2

3、0215程序并发执行示例在系统中有3个程序，每个程序都有三个处理步骤，输入数据、处理、输出，即Ii,Ci,Pi(i=1,2,3)。这些程序在系统中执行时是对时间的偏序，有些操作必须在其它操作之前执行，这是有序的，但有些操作是可以同时执行的。例如:I1、C1、P1的执行必须严格按照I1，C1，P1的顺序，而P1与I2，C1与I2，I3与P1是可以同时执行的。I1I2I3C1C2C3P1P2P3若每个操作执行时间是1分钟，则顺序执行需9分钟，并发执行需5分钟9/17/20216程序并发执行时的特征（1）间断性在并发环境下程序的执行是间断性的：执行——停——执行失去了程

4、序的封闭性由于并发程序共享系统中的资源，因而这些资源的状态可以由多个程序来改变，程序在执行的过程中必然会受到其他程序的影响。9/17/20217程序并发执行时的特征（2）程序结果的不可再现性程序经过多次执行后，虽然它们执行时的环境和初始条件相同，但得到的结果却各不相同。程序与计算不再一一对应在程序顺序执行时，一个程序总是对应一个具体的计算，但在程序的并发执行时，可能有多用户共享使用同一个程序，但处理（计算）的对象却是不同的，例如，在多用户环境下，可能同时有多个用户调用C语言的编译程序，这就是典型的一个程序对应多个用户源程序的情况。注：计算，一个程序的执行。9/17

5、/20218进程的引入在多道程序设计的环境下，为了刻划系统内部出现的情况，描述系统内部各程序的活动规律，必须引人新的概念——进程。进程的概念来自于麻省理工的MULTICS、IBM的TSS/360，在IBM的OS/360/370系统中也曾叫过任务（task)。9/17/20219进程的定义进程有很多各式各样的定义，如：行为的一个规则叫做程序，程序在处理机上执行时所发生的活动称为进程（Dijkstra）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。（Alan.C.Shaw）进程是执行中的程序。（KenThompsonandDennisRitchie)进程是这

6、样的计算部分，它是可以和其它计算并行的一个计算。(Donovan)进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独立单位。9/17/202110进程同程序的比较进程更能真实地描述并发，而程序不能。进程是动态的，程序是静态的。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。进程的存在是暂时的，而程序的存在是相对长久的。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。进程=程序+数据+PCB。同一程序可以对应多个进程，

7、一个进程只对应一个程序。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的进程。进程具有创建其他进程的功能，而程序没有。9/17/202111进程的特征（1）（1）结构性进程的组成：代码段＋数据段＋PCB又称“进程映象”（2）动态性进程是程序执行的过程;进程有生命期:创建、执行、暂停、消亡;说明：程序是静态的概念，在机内外都存在，而进程只存在于系统内部。9/17/202112进程的特征（2）（3）并发性指多个进程实体同时存在于内存中，能在一段时间内同时运行（并发）。（4）独立性进程是一个运行的独立单位系统资源分配和保护的独立单位。（5）异步性进程以各自独立的

8、、不可预知