计算机操作系统第二章节幻灯片.ppt

* （5）前趋图展示了语句间的一种执行顺序关系，而进程图展示的是进程之间的家族关系。 （6）进程的基本特征是：动态性，并发性，独立性，异步性和结构特征。 （7）程序的顺序执行通常是在单道程序的工作环境中，具有运行结果可再现的特点。 （8）进程的基本状态有执行、就绪和阻塞。 （9）进程是动态的概念，而程序是静态的概念。 * （10）进程控制块的初始化工作包括初始化标识符信息、初始化处理机状态信息、初始化处理机控制信息。 （11）在进程管理中，当进程等待某一事件时，将从阻塞状态变为执行状态。 （12）当进程执行的时间片用完时，进程从执行状态变成就绪状态。 （13）分配到必要资源并获得处理机时的进程状态是执行状态。 * （14）进程从结构上讲，包括程序段、数据段和进程控制块这几部分。 （15）在一个单处理机系统中，若有4个用户进程且假定当前时刻有一个进程处于执行状态，同处于就绪状态的进程最多有3个，最少有0个。 （16）在操作系统中，不可中断的操作称为原语。 （17）进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用进程创建、进程撤消、进程阻塞、进程唤醒等控制原语实现。 * （18）在操作系统引入线程概念的主要目的是减少程序并发执行时所需付出的时空开销，提高程序执行的并发程度。 （19）线程是进程内一个相对独立的、可调度的执行单元。 （20）线程是系统进行调度的基本单位。 * 作 业 1、进程的定义 2、进程和程序的区别与联系。 3、画出三态模型中的进程状态变迁图并标明变迁的原因。 4、叙述进程控制块的内容及作用 5、进程控制包含哪几方面功能 * 练习： 1、进程的定义是什么？它最少有哪几种状态？ 2、什么是管态？什么是目态？ 3、试画出下面四条语句的前趋图 S1：a=x+2; S2：b=y+4; S3：c=a+b; S4：d=c+6; 4、试利用Bernstein条件证明练习题3中的语句S1和S2可以并发执行，而语句S3和S4不能并发执行。 * 5、进程与线程的主要区别是什么？ 6、什么是进程控制块？它有什么作用？ 7、什么是原语？ 8、试述程序的顺序执行有何特点？ 9、什么是前趋图？什么是进程图？二者有何区别？ 10、在一个分时操作系统中，进程可能出现如图所示的变化，请指出产生每一种变化的具体原因。 运行 就绪队列 数据资源 等I/O传输 (1) (2) (3) (4) (5) * 答案： 1、进程是一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。 一个进程最少有就绪、执行和阻塞三个状态。就绪状态是指进程已获得了除处理机以外的所有资源，一旦获得处理机就可以立即执行。执行状态是指进程获得必要的资源并正在处理机上执行。阻塞状态是指进程由于发生某事件而暂时无法执行下去，此时即使把处理机分配给该进程，它也无法运行。 * 2、管态是操作系统管理程序执行时机器所处的状态。管态具有较高的特权，能执行一切指令，访问所有的寄存器和存储区。目态是用户程序执行时机器所处的状态。目态具有较低特权，它只能执行规定的指令，访问指定的寄存器和存储区。 3、从这四条语句的变量引用情况看，S1和S2可以并发执行，S3应在S1及S2执行完成后进行，S4应S3执行完成后执行。其图示： S1 S2 S3 S4 * 4、根据Bernstein条件，先求出每条语句的读集和写集 R(S1)={x} W(S1)={a} R(S2)={y} W(S2)={b} R(S3)={a,b} W(S3)={c} R(S4)={c} W(S4)={d} 因为： R(S1)?W(S2)={} R(S2) ? W(S1)={} W(S1) ? W(S2)={} * 所以，S1和S2可以并发执行。同理可证S3和S4不能并发执行。 5、进程与线程的主要区别如下： （1）调度方面。在传统的操作系统中，拥有资源和独立调度的基本单位都是进程。而在引入线程的操作系统中，线程是独立调度的基本单位，进程是资源拥有的基本单位。在同一进程中，线程的切换不会引起进程切换。在不同的进程中进行线程切换，将会引起进程切换。 * 　　总之，进程是一个资源拥有者，所以在进程的创建、撤消和切换中，系统要为之付出较大的时空开销，所以，系统中设置的进程数目不宜过多，进程切换的频率不宜过高，限制了并发程度的提高。 * 　　　 如何使多个程序更好地并发执行，减少系统的开销。人们想到将进程的两个属性分开，即对作为调度和分派的单位，不同时作为独立分配资源的单位，使之轻装运行，而对拥有资源的基本单位，又不频率进行切换。 　　 于是，产生了线程。