第2章进程描述与控制.ppt

计算机操作系统第2章进程描述与控制为什么要引入进程的概念？提高系统效率 -多道程序设计 -并发环境 -需要描述并发执行情况 单道程序程序：指令或语句序列，体现了某种算法，所有程序是顺序的顺序环境：在计算机系统中只有一个程序在运行，这个程序独占系统中所有资源，其执行不受外界影响程序执行结果的确定性即：程序结果的可再现性程序运行结果与程序执行速度无关，只要初始状态相同，结果应相同多道程序设计多道程序设计

是指允许多个程序同时进入内存并运行，引入目的是为了提高系统效率。并发环境：在一定时间内物理机器上有两个或两个以上的程序，同处于开始运行但尚未结束的状态，并且次序不是事先确定的。（1）程序结果的不可再现性并发程序执行的结果与其执行的相对速度有关，是不确定的（2）在并发环境下程序的执行是间断性的执行——停——执行区别：对多处理器系统带来的物理的并行称为并行性，用编程技术达到的虚拟并行性称为并发性。例：程序结果的不可再现性程序A程序BN=N+1;print(N);N=0;设某时刻N=n;例：程序结果的不可再现性程序A程序BN=N+1;print(N);N=0;设某时刻N=n;例：程序结果的不可再现性程序A程序BN=N+1;print(N);N=0;设某时刻N=n;进程（process）的引入程序指令的集合不反映执行并发特性不反映不断变化的执行状态“程序”这样一个静止的概念，已经不能描述多道程序系统执行环境情况，所以：人们引入“进程”概念。进程的定义MULTICS系统提出1978：“进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动”进程与程序的区别1、进程是程序的执行（一次运行活动），动态性是进程的基本特征；而程序是一组有序指令的集合，本身并无运动的含义，是静态的。2、进程的生命期比较短暂；程序可作为软件资源长期保存3、进程的组成包括程序、数据和进程控制块4、一个程序可能对应多个进程5、一个进程可以包含多个程序本章知识点：2.1进程状态 2.2进程描述 2.3进程控制2.4线程和SMP 2.5系统举例(略)2.1进程状态处理器的主要功能，就是执行驻留在内存中的指令。为了提高效率，处理器可以同时执行多个进程。进程的产生和终止进程的状态进程的挂起2.1进程状态P31例3个进程的执行情况：6个指令周期后会产生中断，控制权交给分派查询，由分派程序负责把处理器分配给进程。进程由于I/O操作必须等待，控制权交给分派查询，由分派程序负责把处理器分配给进程。A—DP—B—DP—C—DP—A—DP—C2.1.1进程产生和终止 1.进程产生通常有4种事件会导致新进程产生：①新用户登录，系统将为该用户建立一个进程。②在一个批处理环境中，为了响应一个任务的要求而产生进程。③当运行中获取用户程序提出的某种请求后，OS可以代用户程序产生进程以实现某种功能，使用户不必等待。例如打印④基于应用进程的需要，由已存在的进程产生另一个进程，以便使新程序以并发运行方式完成特定任务。2.1.1进程产生和终止 2.进程终止导致进程终止的事件大致有14种：正常结束、超时限制、内存不足、超界、保护错误、算术错误、超越时限、I/O失败、非法指令、特权指令、错误使用数据、操作员或OS干预、父进程终止、父进程需要。体现了OS对软硬件各资源的管理2.1.1进程产生和终止进程的运行模型： 最简单的模型(a)：

进程要么正在执行，要么没有执行。两种状态模型(b)是设计一种进程队列，队列中的每