操作系统 课件 第3、4章 进程线程模型、 进程线程调度 .pptx

第3章进程线程模型

学习目标2掌握进程的定义和组成要素掌握应用进程状态转换关系了解进程地址空间掌握进程创建、撤销、阻塞和唤醒的机制理解进程控制的原语与相关系统调用理解资源分配单位和调度执行单位的区别掌握线程的组成要素理解线程和进程的关系理解线程的不同实现方式了解PthreadAPI，并能运用其开发多线程应用了解协程的概念

教师导读3进程是操作系统进行资源分配和调度的独立单位，本章内容是理解如何创建并管理进程的重要知识单元进程的定义与构成进程的状态模型与进程队列父子进程的工作模式：fork/exec、wait线程的引入原因线程的组成及其与进程的关系线程的三种实现方式及每种方式的优缺点Pthread线程包的主要函数与使用方式

3.1进程基本概念3.2进程控制3.3线程引入及基本概念3.4线程的实现和实例目录CONTENTS

PART3.1进程基本概念

3.1.1进程定义6定义：进程是具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动， 是系统进行资源分配和调度的一个独立单位进程分为系统进程和用户进程两类系统进程执行操作系统程序用户进程运行用户程序系统进程的优先级通常高于一般用户进程的优先级进程定义

3.1.1进程定义71.进程和程序的联系程序是构成进程的组成部分之一进程是由程序、数据和进程控制块（PCB）三部分组成的一个进程的运行目标是执行它所对应的程序2.进程和程序的区别程序是静态的，而进程是动态的进程是程序的一个执行过程程序的存在是永久的，进程存在生命周期，一个程序可以产生多个进程进程与程序的联系和区别

可再入程序8一个能够被多个用户同时调用的程序称作是“可再入”的程序可再入程序在执行中不会修改自身的代码一个程序不是任何条件下都可以产生多个进程的一个能被多个用户同时调用的程序，在执行中自身不能改变3.1.1进程定义

进程的特征9进程的两个基本属性：进程是一个可拥有资源的独立单位进程同时又是一个可以独立调度和分派的基本单位进程具有以下特性：并发性：一个进程可以同其他进程一道向前推进2.动态性：进程有其生命周期，且进程的状态是不断变化的3.独立性：一个进程是一个相对完整的资源分配单位4.交往性：一个进程在运行过程中可能会与其他进程发生直接的或间接的相互作用5.异步性：每个进程按照各自独立的、不可预知的速度向前推进6.结构性：一个进程由程序、数据和进程控制块三部分组成3.1.1进程定义

103.1.2进程状态及状态转换?1．三状态进程模型运行中的进程可以处于以下三种状态之一：运行、就绪、等待三状态模型状态定义：（1）运行状态（Running） 进程已获得CPU，并且在CPU上执行的状态（2）就绪状态（Ready） 进程已经具备运行条件，但没有获得CPU的状态（3）阻塞状态（Blocked） 进程因等待某种事件发生而暂时不能运行的状态

113.1.2进程状态及状态转换三状态模型的状态转换条件：（1）就绪→运行 进程调度程序把处理机 分配给某个就绪进程（2）运行→就绪 规定的运行时间片用完（3）运行→阻塞 运行状态的进程等待其他资源（4）阻塞→就绪 阻塞进程在其被阻塞的原因获得时解除阻塞

123.1.2进程状态及状态转换2．五状态进程模型五状态模型状态定义：（1）运行状态（Running）： 进程正在占用CPU资源（2）就绪状态（Ready）： 进程等待分配CPU资源（3）阻塞状态（Blocked）： 进程因等待I/O操作等条件而暂停运行（4）创建状态（New）： 进程正在创建过程中，还不能运行（5）结束状态（Exit）： 进程已结束运行， 回收除进程控制块之外的其他资源， 让其他进程从进程控制块中收集有关信息

133.1.2进程状态及状态转换五状态状态转换条件：（1）创建新进程：进入创建状态（2）提交（Admit）：完成一个新进程的创建过程，进入就绪状态（3）调度运行（Dispatch）：进入运行状态（4）释放（Release）：进程终止运行，进入退出状态（5）超时（Timeout）：用完时间片，进程暂停运行，、从运行状态进入就绪状态（6）事件等待（EventWait）：进程要求的事件未出现而进入阻塞状态（7）事件出现（EventOccurs）：进程等待的事件出现，进程从阻塞状态进入就绪状态

143.1.2进程状态及状态转换3．七状态进程模型七状态模型引入原因：五状态进程模型没有区分进程地址空间位于内存还是外存低优先级进程对换至外存，这种做法可得到的好处：（1）提高处理机效率（2）可为运行进程提供足够内存（3