CCH04_Process(操作系统)【荐】.ppt

Module 4: Processes 进程 Process Concept 进程概念 Process Scheduling 进程调度 Operation on Processes 进程上的操作 Cooperating Processes 协同进程 Interprocess Communication 进程间通信 Process Concept进程概念 An operating system executes a variety of programs: 操作系统执行各种程序 Batch system – jobs 批处理系统 - 作业 Time-shared systems – user programs or tasks 分时系统 - 用户程序或任务 Textbook uses the terms job and process almost interchangeably. 本书使用的名词作业和进程，基本可互换 Allow multiple programs to loaded into memory and to be executed concurrently. 现在的操作系统多为并发执行，具有许多新的特征。引入并发执行的目的是为了提高资源利用率 Process Concept进程概念 The basic characteristics of OS is concurrence and sharing, several program sharing the resource of computer and running crossways. - resource competition - cooperate - communication OS基本特性是并发与共享，即在系统中（内存）同时存在几个相互独立的程序，他们交叉地运行，并共享资源，这就会引起诸如: 资源的竞争 程序之间的合作与协同 程序之间的通信等问题。 要解决这些问题，用程序的概念已经不能描述程序在内存中运行的状态，必须引入新的概念－－进程 Process Concept进程概念 Only one program executed at a time, and this program had complete control of system and had access to all the system’s resources. 顺序环境计算机系统只有一个程序在运行，该程序独占系统中所有资源，其执行不受外界影响 顺序执行的特征 顺序性：按照程序结构所指定的次序（可能有分支或循环） 封闭性：独占全部资源，计算机的状态只由于该程序的控制逻辑所决定 可再现性：初始条件相同则结果相同。如：可通过空指令控制时间关系。 Process Concept进程概念 并发环境: 一定时间内，物理机器上有两个或两个以上的程序同处于开始运行但尚未结束的状态，并且次序不是事先确定的。 并发执行的特征 间断(异步)性：走走停停，一个程序可能走到中途停下来，失去原有的时序关系； 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。 Process Concept进程概念 为了描述程序在并发执行时对系统资源的共享，我们需要一个描述程序执行时动态特征的概念，这就是进程。 Process – a program in execution; 进程 - 在执行中的程序； 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。 A program is a passive entity; a process is a active entity. 引入多进程，提高了对硬件资源的利用率，但又带来额外的空间和时间开销，增加了OS 的复杂性； A process includes: 一个进程包括 Program code program counter 程序计数器 stack 栈 data section 数据部分 Process and Program进程与程序 进程与程序 进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移；而程序通常对应着文件、静态和可以复制。 进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。 进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进