操作系统课件及作业相关章进程管理上.pptxVIP

1第二章进程管理进程同步进程的概念进程状态及其转换进程的描述进程控制线程进程互斥进程通信

2第二章进程管理§2.1进程的概念让多个作业同时装入一个计算机系统的主存储器中，并且同时处于运行状态，共享系统中的各种软、硬件资源，交替占用处理机运行。这种设计技术称“多道程序设计”，这种计算机系统称“多道程序系统”。一个程序通常由若干个程序段所组成，它们必须按照程序规定的先后次序来执行，只有在前一个操作结束之后才能开始后继操作，这就是程序的顺序执行。一、程序的顺序执行程序：是具有特定功能的一组指令(或一组语句)的集合，它指出了处理器执行操作的步骤。

3例如，在处理一个作业时，总是先输入用户的程序和数据，然后进行计算，最后将结果打印出来，它们分别由三个相对独立的程序段I1，C1，P1组成，这三个程序段的执行只能是一个一个地顺序执行，以保证前一个程序段操作的结果可被后一个操作所利用。程序段的执行顺序如下。作业1作业2

4程序顺序执行的特点：1）顺序性处理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行，即每一操作必须在下一操作开始之前结束。2．封闭性程序是在封闭的环境下执行的。即程序运行时独占全机资源，资源的状态(除初始状态外)只有本程序才能改变。程序一旦开始运行，其执行结果不受外界因素的影响。3．可再现性只要程序执行时的环境和初始条件相同，当程序重复执行时，不论它是从头到尾不停顿地执行，还是“停停走走”地执行，都将获得相同的结果。

5程序段的并发执行的有向图（前趋图）下图给出了系统对一批作业进行处理时，输入操作、计算操作和打印操作各程序段执行的先后次序。二、程序的并发执行并发

6程序的并发执行：若干程序段同时在系统中运行，这些程序段的执行在时间上是重叠的，即：一个程序段的执行还没结束，另一个程序段的执行已经开始。可以用语句记号表示：cobeginS1;S2;….Sncoend从图上中可以看出:有的程序段的执行是有先后次序的。有的程序段的执行是可以重叠的。

7程序并发执行的特点1.失去了程序的封闭性和可再现性例如：某交通路口设置了一个自动计数系统，该系统由观察者和报告者共同组成。观察到一辆卡车将计数值累加1将计数值清“0”输出计数值交通路口自动计数系统

8integerN；N=0；cobeginProcedure观察者beginL1：观察到一辆卡车；N=N+1；gotoL1endProcedure报告者beginL2：printN；N=0；gotoL2endcoend由于观察者和报告者程序可以并发执行，它们并发执行时可能有如下两种情况：1)报告者执行时无卡车通过。2)报告者执行时有卡车通过。设某时刻N的当前值为m，可能出现的情况和结果：情况：（1）a（1）b（2）之前通过之后通过之中通过结果：m+1mm当前的N值：010

92.程序与它的执行过程不再一一对应3.并发程序之间的相互制约性当具有有一定的逻辑关系的各程序（或程序段）之间需要相互合作来完成同一任务时，它们之间具有直接的相互制约关系。并发程序（或程序段）之间由于共享资源而竞争同一资源时，致使并发程序（或程序段）之间形成了间接的相互制约关系。编译程序user1.cuser2.c

10例如：由于程序活动之间的相互依赖和相互制约，这就使得程序的活动与它的运行环境密切相关，并呈现：执行—暂停—执行”的活动规律。

11三、进程的定义在多道程序工作的环境下，各个程序是并发执行的，它们共享系统资源，共同决定这些资源的状态。在这种情况下，使用程序这个传统的静态的概念已经无法描述并发活动的特性、规律和变化。也就是说，用程序作为描述并发活动的执行过程以及管理共享资源的基本单位是不合适的。为此，人们引入了新的概念——进程，以便从变化的角度，动态地分析、研究并发程序的活动。进程是操作系统中的一个最基本、最重要的概念，但是迄今为止，对这一概念还没有形成一个非常确切的、统一的定义，通常是从不同的角度描述它的各个基本特征。

12定义：(1)?进程是程序的一次执行，亦即进程是在指定内存区域中的一组指令序列的执行过程。(2)?进程是可以和别的计算并发执行的计算。(3)?进程可定义为一个数据结构和能在其上进行操作的一个程