第七章 进程管理.ppt

第三章 进程管理 主要内容： ? 进程的基本概念： 进程的定义。 进程的组成。 进程的状态及变迁。 ?进程控制。 ?进程的互斥与同步。 重点与难点：进程的同步。 §1. 进程的基本概念 一、为什么要引入进程？ 1.程序的顺序执行 程序的顺序执行过程： 若将程序执行视为3类操作：输入（I）、计算（C）和打印（P） 组成一个作业序列，则顺序执行多个作业的过程如下： ?封闭性：程序一旦执行，其运行的结果不受外界的影响。 ?可再现性（与时间无关性）：程序执行的结果与它的执行速度 无关。（与时间无关性），只与初始条件有关。 即：相同的初始条件，则重复执行程序，得到的 结果是相同的。 注：顺序执行程序具有与时间无关性的先决条件是：要求程序 自身是封闭的。 2、程序的并发执行 （1）程序并发执行过程： （2）并发程序段的语句表示 cobegin s1；s2；…..；sn； （ s1；s2；…..；sn 执行次序任意） coend （3）特点 a、失去了程序的封闭性和可再现性。 运行的结果与并发程序的执行速度有关，即与时间有关； 一个程序的执行可能会改变另一个程序的相同变量值。 例： 程序A 程序B ① N=N+1→PRINT(N)→N=0 ② PRINT(N)→N=0→ N=N+1 ③ PRINT(N)→N=N+1→ N=0 设N的初值为N0，则： ① N的结果：0；打印值：N0+1。 ② N的结果：1；打印值：N0。 ③ N的结果：0；打印值：N0。 B、程序与计算不再一一对应。 C、程序并发执行时有相互制约关系。 特别程序有相同的公共变量，或共享一个资源时。 引入进程的原因： ?提高资源的利用率。 ?正确地描述程序的执行情况。 二、进程的定义 1.进程的定义 一个程序，在给定的活动空间和初始环境下，在一个处理机上 的一次执行过程。 2. 进程与程序的区别与联系 （1）程序是指令的有序集合，本身无任何运行的含义，它是一种静态的概念。进程是程序在cpu上的一次执行过程，它是一种动态的概念。这是它们的本质区别。 程序可作为软件资料长期保存。 进程有一定的生命期，它可动态地产生和消亡，即：进程可由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停，以致最后由撤销而消亡。 （2）进程是一个能独立运行的单位，能与其它进程并发执行 。（独立性和并发性） （3）进程是一个竞争系统有限资源的基本单位，也是cpu调度 的基本单位。 （4）多个不同的进程可以包含相同的程序。即：同一个程序同时运行在不同的数据集合上，他会 属于不同的进程。 如：一个能被多个用户调用的程序，称为可再入程序（又称：纯代码程序）：执行中自身不能改变的程序。如：编译程序，操作系统程序等。 3.进程的属性 ?进程具有动态性。 ?多个不同的进程可以包含相同的程序。 ?进程可并发执行。 ?进程有三种基本状态。 三、进程的状态及变迁 1.进程的三种基本状态 用状态描述进程的活动规律：执行-暂停-准备执行。 （1）进程的三种基本状态 进程的三种基本状态：运行状态、就绪状态和等待状态（阻塞 状态、封锁状态、睡眠状态）。 ?运行状态：当进程由进程调度程序调度而获得cpu控制权，其程 序正在cpu上执行，此时进程所处的状态。 ?就绪状态：处于等待cpu队列中的进程，它们一切准备就绪 （除cpu外，所需的资源都有了），只欠cpu的状态。 ?等待状态：正在等待某个事件的完成（如：I/O）。 注意：进程在活动时至少要区分这三种状态。 复杂的系统还可以设置多种状态：挂起状态、死琐状态、 高（低）优先就绪状态等。 （2）为什么要将进程区分三种状态？