聊城大学计算机学院计算机操作系统课件 第2章（3）.ppt

$ 1. 程序的顺序执行和并发执行 程序顺序执行特征： (1) 顺序性(Sequential) (2) 封闭性(Closeness) (3) 可再现性(Recurrence) 程序并发执行特征： (1) 间断性 (2) 失去封闭性 (3) 不可再现性 描述程序执行的工具——前驱图 第二章 进程管理复习 3. 进程的特征 (1) 结构特征 (structure feature) (2) 动态性 (dynamic) (3) 并发性 (concurrent) (4) 独立性 (independent) (5) 异步性 (asynchronism) 2. 进程的定义 “进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和 调度的一个独立单位”。 4. 进程和程序的区别 程序 进程 概念 静态 动态 所在存储器 外存 内存 存在时间 永久 有生命期 组成 有序指令 程序段,数据段,PCB 对应关系 一个程序可对应多个进程（多次执行） 一个进程可对应多个程序（调用关系） 5. 进程状态及其相互转换 执行 静止 就绪 活动 就绪 活动 阻塞 静止 阻塞 请求I/O 挂起 激活 释放 挂起 激活 激活 挂起 PCB的作用：是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发的进程。OS是根据PCB来对并发执行的进程，进行控制和管理的。 PCB是进程存在的唯一标识 PCB中的信息 进程标识符信息 处理机状态信息 6. 进程控制块 进程调度信息 进程控制信息 进程的创建:申请PCB-分配资源-初始化PCB-插入就绪队列 进程的终止：检索PCB-重置调度标志-终止子孙进程-收回资源-移出队列 进程的阻塞与唤醒 进程的挂起与激活 7. 进程控制 并发进程间的关系：间接制约和直接制约（互斥＆同步） 简单理解：同步是伙伴，互斥是竞争。 8. 进程同步 互斥 与 同步 临界资源＆临界区 同步机制遵循的准则 1）空闲让进 2）忙则等待 3）有限等待 4）让权等待 实现机制 信号量机制： 对信号量的操作：赋初值，wait，signal 管程 信号量的物理含义 公有信号量：用于实现互斥，初值为1。 1 临界资源空闲，可进入临界区； s.value= 0 有进程在临界区，无等待进程； -n 有|n|个等待进入临界区的进程。 私有信号量：表示可用资源的数量。 n 有n个单位的可用资源； s.value= 0 无可用资源，也无等待进程； -n 有|n|个等待该资源的进程。 信号量分为两大类： 一般步骤： 由问题给出条件，确定进程有几个或几类； 确定进程间的制约关系——互斥，同步； 各相关进程间通过什么信号量实现彼此的制约，标明信号量的含义和初值。 用P、V操作写出相应的代码段。 验证代码的正确性：设以不同的次序运行各进程，是否能保证问题的圆满解决。切忌按固定顺序执行各进程。 信号量机制操作实现互斥或同步 问题举例 公共汽车的司机和售票员问题 driver 用PV操作对其控制。　　 正常行车 到站停车 喝茶 开车 正常行车 售票 停车 开车门 关车门 售票 conductor 同步点 第一步：确定进程间的关系。司机到站停车后，售票员方可开车门,下、上乘客,关车门。同样，售票员关车门后，司机才能工作。所以司机与售票员之间是一种同步关系。 第二步：确定信号量及其值。由于司机与售票员之间要互通消息，司机进程设置一个私有信号量run，初值为0。售票员进程设置一个私有信号量stop，初值为0。 Begin Var stop,run:semaphore:=0，0; Parbegin driver: while true { wait (run);　 正常行车；　 到站停车；　 signal(stop); } 问题分析 conductor: while true　　　 {关车门；