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进程 1 进程 2 进程 3 进程 4 进程 5 进程库 用户 内核 硬件 用户级线程 内核级线程 轻型线程 处理器 东北师范大学计算机学院 * 8. 线程与进程的关系 线程：进程 特点 例子 1 : 1 每一执行的线程是 有自己的地址空间 和资源的唯一进程. 各种UNIX版本 M : 1 进程定义了所拥有 的地址空间和动态 资源。在该进程中 多个线程可被创建 和执行. Windows NT, Solaris, OS/2, OS/390, MACH 东北师范大学计算机学院 * 9.用户级线程和内核支持线程 内核支持线程——依赖于内核。（创建、撤消、切换由内核实现） 用户级线程——与内核无关（切换速度特别快，不利用系统调用） 东北师范大学计算机学院 * 东北师范大学计算机学院 * * 5) 现场管理 保存现场;注意顺序,中断之后第一步 恢复现场:恢复时机，进程调度最后一步 时钟管理: 以固定频率 +1 -1 用途:进入绝对时钟 间隔时钟 进行分析比较 东北师范大学计算机学院 * 6) 虚时钟 每个进程分配给一个虚时钟来记录CPU时间,这个时钟称为虚时钟。 虚时钟存放在PCB中，属于现场的一部分，进程运行时，将虚时钟放入内存开辟的专门单元，离开CPU则放在 PCB中。 东北师范大学计算机学院 * 东北师范大学计算机学院 * 核心处理流程: 东北师范大学计算机学院 * 7)内核的执行特点 由中断驱动的: 中断→内核→退出 内核执行是连续的 内核执行过程中在中断屏蔽状态下 内核使用特权指令 东北师范大学计算机学院 * 思考题 1．如果系统中有N个进程，运行的进程最多几个，最少几个；就绪进程最多几个,最少几个；等待进程最多几个，最少几个？ 2. 有没有这样的状态转换，为什么？ 等待—运行； 就绪—等待 3. 一个状态转换的发生，是否一定导致另一个转换发生，列出所有的可能 4. 举3个日常生活中类似进程的例子 东北师范大学计算机学院 * 第二章???进程管理 2.3 线 程  东北师范大学计算机学院 * 20世纪60年代提出了进程的概念，在OS中一直都是以进程作为能拥有资源和独立运行的基本单位。 到了80年代，提出了比进程更小的能独立运行的基本单位——线程（Threads）。提高系统内程序并发执行的程度，提高系统吞吐量。特别是90年代后，多处理机系统得到迅速发展，线程能比进程更好地提高程序的并行执行速度，充分地发挥多处理机的优越性。 东北师范大学计算机学院 * 东北师范大学计算机学院 * 引入进程的目的？ 多个程序并发执行，改善资源利用率及提高系统效率 在OS系统中再引入线程？ 减少程序并发执行时所付出的时间和空间开销，使操作系统具有更好的并发性 2.3 线 程 1.进程的两个基本属性： 资源的拥有者： 给每个进程分配一虚拟地址空间，保存进程映像，控制一些资源（文件，I/O设备等 调度单位： 进程是一个执行轨迹 以上两个属性构成进程并发执行的基础 东北师范大学计算机学院 * 2. 线程的引入 对进程系统必须完成的操作： 创建进程 撤消进程 进程切换 缺点： 时间空间开销大，进程数目不宜过多，进程切换频率不宜过高，限制并发度的提高 东北师范大学计算机学院 * 线程的引入（续1） 在操作系统中，进程的引入提高了计算机资源的利用效率。但在进一步提高进程的并发性时，人们发现进程切换开销占的比重越来越大，同时进程间通信的效率也受到限制 线程的引入正是为了简化进程间的通信，以小的开销来提高进程内的并发程度 线程：有时称轻量级进程，进程中的一个运行实体，是一个CPU调度单位，资源的拥有者还是进程或称任务 东北师范大学计算机学院 * 线程的引入（续2） 线程： 有执行状态（状态转换） 不运行时保存上下文 有一个执行栈 有一些局部变量的静态存储 可存取所在进程的内存和其他资源 可以创建、撤消另一个线程 东北师范大学计算机学院 * 3. 线程的特点 是进程的一个实体，可作为系统独立调度和分派的基本单位。 不拥有系统资源（只拥有从属进程的全部资源，资源是分配给进程） 一个进程中的多个线程可并发执行。（进程可创建线程执行同一程序的不同部分） 系统开销小、切换快。（进程的多个线程都在进程的地址空间活动） 东北师范大学计算机学院 * 单进程、单线程 单进程、多线程 多进程、一个进程一个线程 多进程、一个进程多个线程 4.线程和进程的关系 东北师范大学计算机学院 * P C B 用 户