OS第3章进程管理(MR).ppt

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1、计算机操作系统第三章进程管理本章教学内容3.1进程的概念3.2进程的描述3.3进程状态及其转换3.4进程控制3.5进程互斥3.6进程同步3.7进程通信3.8死锁问题3.9线程的概念3.10线程分类与执行本章学习目标进程的概念进程的描述、状态及转换进程控制的实现进程的互斥与同步进程的通信进程死锁问题的解决线程3.1进程的概念程序的并发执行进程的定义程序的顺序执行(1)程序的顺序执行程序是人们要计算机完成的一些指令序列，是一个按严格次序、顺序执行的操作序列，是一个静态的概念。我们把一个具有独立功能的程序独占处理机，直到最

2、后结束的过程称为程序的顺序执行。3.1进程的概念I1I1O1P1I2P2O2程序顺序执行程序的顺序执行(2)程序顺序执行时的特征顺序性。封闭性。可再现性。3.1进程的概念多道程序系统中的程序执行环境的变化需要计算机能够同时处理多个具有独立功能的程序;特点:独立性随机性资源共享3.1进程的概念程序的并发执行(1)什么是程序的并发执行:所谓程序的并发执行是指多道程序在同一时间间隔内同时发生。程序的并发执行可总结为：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，即一个程序段的执行尚未结束，另一

3、个程序段的执行已经开始的一种执行方式。3.1进程的概念I1I2I3I4C1C4P1P4C2C3P2P3输入、计算、打印程序对一批程序进行处理的执行顺序程序的并发执行顺序执行与并发执行的比较3.1进程的概念顺序执行并发执行程序顺序执行程序具有封闭性独享资源具有可再现性间断执行，多个程序各自在“走走停停”中进行程序失去封闭性共享资源失去其可再现性有直接和间接的相互制约程序的并发执行(2)程序并发执行的判断方法：Bernstein条件解释：运算的读集是指在运算执行期间引用的所有变量的集合；记作R(Si)运算的写集是指在运算

4、执行期间要改变的所有变量的集合。记作W(Si)3.1进程的概念程序的并发执行原理：不同运算（或程序）的读集与写集的交集和写集与写集的交集的并集为空集时，这几个运算（或程序）可以并发执行。如果两个程序P1和P2满足下述条件，它们便并发执行，否则不能．R(P1)∩W(P2)∪W(P1)∩R(P2)∪W(P1)∩W(P2)={Φ}3.1进程的概念例：下面有四条语句：语句　　　　　　读集　　　　　写集P1:a=x+y;R(P1)={x,y}W(P1)={a}P2:b=z+1;R(P2)={z}W(P2)={b}P3:c=a+

5、b;R(P3)={a,b}W(P3)={c}P4:d=c-2;R(P4)={c}W(P4)={d}试问P1和P2是否可以并发执行?P1和P3是否可以并发执行?程序的并发执行3.1进程的概念程序的并发执行(3)程序并发执行所带来的影响：如果并发执行的程序段不按照特定的规则和方法进行资源共享和竞争，则其执行结果将不可避免地失去封闭性和可再现性。例（P41）3.1进程的概念程序的并发执行3.1进程的概念proceduregetaddr(top)beginlocalrr←(top)top←top-1returnrendpro

6、cedurereladdr(blk)begintop←top+1(top)←blkend进程的定义⒊1.2人们对进程下过许多定义。现列举其中的几种：（1）进程是一个独立的可以调度的活动。（2）进程是可以并行执行的计算部分。（3）进程是一个抽象实体，当它执行某个任务时，将要分配和释放各种资源。（4）行为的规则叫程序，程序在处理机上执行时的活动称为进程。（5）一个进程是一系列逐一执行的操作，而操作的确切含义则有赖于以何种详尽程度来描述进程。进程：一个具有独立功能的程序对某个数据集在处理机上的执行过程和分配资源的基本单位。

7、(1978年全国操作系统会议)3.1进程的概念进程与程序进程和程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系。它们之间的主要区别是：（1）程序是静态的概念；而进程则是程序的一次执行过程。它是动态的概念。（2）进程是一个能独立运行的单位，能与其它进程并发执行；而程序是不能作为一个独立运行的单位而并发执行的。（3）进程是竞争计算机资源的基本单位，从而其并发性受到系统自己的制约。（4）不同的进程可以包含同一程序，只有该程序所对应的数据集不同。进程的特性从进程与程序的区别可以看出，进程具有如下特征：动态性:是进程最基本的特性。进

8、程由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及因撤消而消亡。并发性:这是指多个进程实体，同存于内存中，能在一段时间段内同时执行。并发性是进程的重要特征，同时也是操作系统的重要特征。提高并发性，可以提高系统的效率。独立性:进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。异步性:这是指进程按各自独立的、不