《A进程的概念》PPT课件.ppt

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1、1第二章进程（处理器）管理2.1进程的基本概念2.2进程控制2.3进程同步2.4经典进程的同步问题2.5进程通信2.6线程2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）。31.程序的顺序执行

2、一个复杂的程序一般均含若干个程序段，并按一定先后顺序执行，每个操作必须在下一个操作开始之前结束。也即仅当前一个操作结束之后，后继操作才开始执行，此即程序的顺序执行性。例如一般程序包括输入(I)、计算(C)、输出(P)三部分，而计算须在输入完成方可开始。I1C1P1I2C2P22.1进程概念的引入-程序的顺序执行和并发执行42.程序顺序执行时的特征1)顺序性：处理机的操作是严格按照程序所规定的顺序执行的，每一操作开始都不得先于前一操作的结束。2)封闭性：程序一旦开始执行，其执行结果不受外界因素影响。3)确定性、可再现性：程序重复执行将获得相同结果。程序的顺序执行：一个具有独立功能

3、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。S1：a:=x+y；S2：b:=a-5；//s2必须是s1执行后再执行S3：c:=b+1；//s3必须是s2执行后再执行S1、S2、S3必须按照顺序依次执行。优点：有利于程序的编制和调试；缺点：资源的独占性，使得系统利用率很低。52.1.3程序的并发执行及其特征1.程序的并发执行一组逻辑上相互独立的程序或程序段在执行过程中，其执行时间在客观上相互重叠，即一个程序段的执行，尚未结束，另一个程序段的执行已经开始的这种执行方式。程序的并发执行可分为两种:(1)在计算机系统支持并行操作时，如采用多道程序设计技术，则内存中多道程序

4、处于并发执行状态。62.1.2程序间并发执行I1P3输入设备处理机打印机t1t2t3t4t5I2C1I3C2P1C3P2由于多道程序中Ii+1、Ci与Pi-1之间不存在前趋关系，程序之间可以并发执行并发执行后，系统效率提高并发执行后，系统效率提高72.1.3程序的并发执行及其特征(2)并发执行是在某道程序的几个程序段中包含着一部分可以同时执行或顺序颠倒执行的代码.如:read(a);read(b);可以同时执行,也可颠倒次序执行。对于这样的语句,同时执行不会改变顺序程序所具有的逻辑性质.总结:一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行过程中其执行时间在客观上互相重叠,即一个程序的

5、执行尚未结束,另一个程序的执行已经开始的执行方式.82.程序并发执行时的特征1)间断性:程序在并发执行时，由于它们共享资源或为完成某一项任务而合作，致使在并发程序之间存在相互制约的关系。2)失去封闭性:程序在并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态将由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。3)不可再现性:程序在并发执行时，由于失去了封闭性，也导致失去了可再现性。9例如：有两个循环程序A和B，它们共享一个变量N。程序A每执行一次时都要做N：＝N＋1操作；程序B每执行一次时，都要做print（N）操作，然后再将N置成“0”，程序A和B以不同的速度运行。（

6、假定某时刻变量N的值为n）（1）N：＝N＋1在print（N）和N：＝0之前，此时得到的N值分别为：n＋1，n＋1，0（2）N：＝N＋1在print（N）和N：＝0之后，此时得到的N值分别为：n，0，1（3）N：＝N＋1在print（N）和N：＝0之间，此时得到的N值分别为：n，n＋1，010例：观察者/报告者观察者：报告者：beginbeginrepeatrepeatwaitacargothroughdelayatimeN=N+1；PrintN；N=0；untiluntilendend初始N=n时不同执行序列：N=N+1；PrintN；PrintN；PrintN；N=0；N=

7、N+1；N=0；N=N+1；N=0；结果各不相同:打印n+1，N=0；打印n，N=1；打印n，N=0；11程序的并发执行：人们在硬件上引入了通道和中断技术，使得处理器和外部设备、外部设备和外部设备之间可以并行工作。从而使系统的多个程序同时活动，并由统一的操作系统来管理，这就是多道程序系统。在单道系统中可以用程序代表顺序执行过程，但在多道系统中，程序并行、制约等特征使程序这个静态的概念已不能描述系统的运行情况了，为此操作系统引入了一个新的概念进程。122.1.4进程的特征与状态1.进程的定义和