第二进程管理-PPT精选.ppt
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辽东学院信息技术学院
第二章 进 程 管 理
进程与程序的区别
(1)程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个 静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一 个动态的概念。 (2)程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期 的。程序是永久的，进程是暂时的。 (3)进程更能真实地描述并发，而程序不能 (4)进程包括程序和数据+PCB两部分 (5)进程具有创建其他进程的功能，而程序没有 (6)同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同 的进程。也就是说同一程序可以对应多个进程
第二章 进 程 管 理
某时刻， N=9： 程序A
While(1) {
… n:=n+1; …
}
程序A得到的N值为：10
①
程序B
While(1) {
… print n; … …
}
程序B得到的N值为：10
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第二章 进 程 管 理
某时刻， N=9：
循环程序A
While(1) {
… n:=n+1; …
(2) 失去封闭性： 资源共享
S4
(3) 不可再现性： 结果不同
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第二章 进 程 管 理
不可再现性
例如，有两个程序A和B，它们共享一个变量N。程序 A每执行一次时，都要做N∶=N+1操作；程序B每执行一 次时， 都要执行Print(N)操作。程序A和B以不同的速度 运行。
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2. 有没有这样的状态转换，为什么？ 阻塞—运行； 就绪—阻塞
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第二章 进 程 管 理
2.1.5 进程控制块
为了描述一个进程和其它进程以及系统资源的关系，为了刻画一 个进程在各个不同时期所处的状态，人们采用了一个与进程相联 系的数据块，称为进程控制块（PCB）。
前趋图
I
C
O
I1
C1
O1
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第二章 进 程 管 理
S1: a:=x+y; S2: b:=a*5; S3: C:=a+6 S4: D:=a/c
程序运行时独 占全机资源
(1) 顺序性：
(2) 封闭性：
(3) 可再现性：
辽东学院信息技术学院
S1
S2
环境S和3初始条件
相同，运行多次 获得相同的结果
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第二章 进 程 管 理
思考？
为什么引入进程的概念？
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第二章 进 程 管 理
2. 进程的三种基本状态 (1)就绪(Ready)状态 (2) (3) 阻塞状态
辽东学院信息技术学院
第二章 进 程 管 理
执行
时间片完
进程调度
就绪
I/O完成
阻塞
进程的三种基本状态及其转换
第二章 进 程 管 理
第二章 进程管理
2.1 进程的基本概念 2.2 进程控制 2.3 进程同步 2.4 经典进程的同步问题 2.5 进程通信 2.6 线程
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第二章 进 程 管 理
2.1 进程的基本概念
2.1.1 程序的顺序执行及其特征
数据处理程序
I:输入数据 C:处理数据 O:输出结果
4) 5) 异步性 ：不可预知速度运行
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第二章 进 程 管 理
(1) 进程是程序的一次执行。 (2) 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的 活动。 (3) 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行 资源分配和调度的一个独立单位。 在引入了进程实体的概念后，我们可以把传统OS中的进程定 义为：“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”。
S4
第二章 进 程 管 理
2. 1.3 程序的并发执行及其特征
I:输入数据 I
数
据
处 理
C:处理数据
程
序
O:输出结果
C
O
I1
C1
O1
I2
C2
O2
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第二章 进 程 管 理
S1: a:=x+y; S2: b:=a*5; S3: C:=a+6; S4: D:=a/c
S1
S2
S3
(1) 间断性：执行-暂停-执行
时间进片程完调度
阻塞
释放
执行
终止
I/O请 求
进程的五种基本状态及转换
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创建
第二章 进 程 管 理
执行
释放
终止
许可 许可
挂起
CPU调度 时间片到
请求I/O
挂起
活动 就绪
激活
静止 就绪
唤醒
唤醒
激活
静止 阻塞
活动 阻塞
挂起
七辽状东学态院信转息技换术图学院
第二章 进 程 管 理
思考？
1．如果单CPU系统中有N个进程，运行的用户进程最多几个， 最少几个；阻塞的用户进程最多几个，最少几个？
2) 终止状态
进程自然结束点、出现了无法克服的错误、或是被操作系统所终结、或 是被其他有终止权的进程所终结，它将进入终止状态。 进程的终止也要通过两个步骤：首先等待操作系统进行善后处理 ，然后 将其PCB清零，并将PCB空间返还系统。
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第二章 进 程 管 理
创建 许可 就绪
I/O 完成
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第二章 进 程 管 理
CPU调度执行Fra bibliotek挂起时间片到
请求I/O
活动 就绪
挂起
激活
唤醒 激活
静止 就绪
唤醒
静止 阻塞
活动 阻塞
挂起
具有挂起状态的进程状态图
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第二章 进 程 管 理
4．创建状态和终止状态
1) 创建状态
创建一个进程两步骤：为一个新进程创建PCB，并填写必要的管理信 息；其次，把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中。 刚创建进程 还未进入主存，即创建工作尚未完成，进程还不能被调度运 行，其所处的状态就是创建状态。
}
②
循环程序B
While(1) {
… print n; … …
}
程序B得到的N值为：9
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第二章 进 程 管 理
2.1.4 进程的特征与状态
进程引入原因：程序并发执行三大特性不能参与并发，并发+动态 描述-进程 1. 进程的特征和定义 1) 结构特征：进程控制块（PCB）+数据+程序段 2) 动态性 ：进程一次执行过程；产生、灭亡 3) 并发性 ：并发执行
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第二章 进 程 管 理
3. 挂起状态 1) 引入挂起状态的原因 (1) 终端用户的请求。 (2) 父进程请求。 (3) 负荷调节的需要。 (4) 操作系统的需要。
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第二章 进 程 管 理
2) 进程状态的转换 (1) 活动就绪→静止就绪(挂起)。 (2) 活动阻塞→静止阻塞。 (3) 静止就绪→活动就绪。 (4) 静止阻塞→活动阻塞。
第二章 进 程 管 理
进程与程序的区别
(1)程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个 静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一 个动态的概念。 (2)程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期 的。程序是永久的，进程是暂时的。 (3)进程更能真实地描述并发，而程序不能 (4)进程包括程序和数据+PCB两部分 (5)进程具有创建其他进程的功能，而程序没有 (6)同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同 的进程。也就是说同一程序可以对应多个进程
第二章 进 程 管 理
某时刻， N=9： 程序A
While(1) {
… n:=n+1; …
}
程序A得到的N值为：10
①
程序B
While(1) {
… print n; … …
}
程序B得到的N值为：10
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某时刻， N=9：
循环程序A
While(1) {
… n:=n+1; …
(2) 失去封闭性： 资源共享
S4
(3) 不可再现性： 结果不同
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第二章 进 程 管 理
不可再现性
例如，有两个程序A和B，它们共享一个变量N。程序 A每执行一次时，都要做N∶=N+1操作；程序B每执行一 次时， 都要执行Print(N)操作。程序A和B以不同的速度 运行。
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2. 有没有这样的状态转换，为什么？ 阻塞—运行； 就绪—阻塞
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第二章 进 程 管 理
2.1.5 进程控制块
为了描述一个进程和其它进程以及系统资源的关系，为了刻画一 个进程在各个不同时期所处的状态，人们采用了一个与进程相联 系的数据块，称为进程控制块（PCB）。
前趋图
I
C
O
I1
C1
O1
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S1: a:=x+y; S2: b:=a*5; S3: C:=a+6 S4: D:=a/c
程序运行时独 占全机资源
(1) 顺序性：
(2) 封闭性：
(3) 可再现性：
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S1
S2
环境S和3初始条件
相同，运行多次 获得相同的结果
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第二章 进 程 管 理
思考？
为什么引入进程的概念？
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第二章 进 程 管 理
2. 进程的三种基本状态 (1)就绪(Ready)状态 (2) (3) 阻塞状态
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第二章 进 程 管 理
执行
时间片完
进程调度
就绪
I/O完成
阻塞
进程的三种基本状态及其转换
第二章 进 程 管 理
第二章 进程管理
2.1 进程的基本概念 2.2 进程控制 2.3 进程同步 2.4 经典进程的同步问题 2.5 进程通信 2.6 线程
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第二章 进 程 管 理
2.1 进程的基本概念
2.1.1 程序的顺序执行及其特征
数据处理程序
I:输入数据 C:处理数据 O:输出结果
4) 5) 异步性 ：不可预知速度运行
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第二章 进 程 管 理
(1) 进程是程序的一次执行。 (2) 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的 活动。 (3) 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行 资源分配和调度的一个独立单位。 在引入了进程实体的概念后，我们可以把传统OS中的进程定 义为：“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”。
S4
第二章 进 程 管 理
2. 1.3 程序的并发执行及其特征
I:输入数据 I
数
据
处 理
C:处理数据
程
序
O:输出结果
C
O
I1
C1
O1
I2
C2
O2
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第二章 进 程 管 理
S1: a:=x+y; S2: b:=a*5; S3: C:=a+6; S4: D:=a/c
S1
S2
S3
(1) 间断性：执行-暂停-执行
时间进片程完调度
阻塞
释放
执行
终止
I/O请 求
进程的五种基本状态及转换
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创建
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执行
释放
终止
许可 许可
挂起
CPU调度 时间片到
请求I/O
挂起
活动 就绪
激活
静止 就绪
唤醒
唤醒
激活
静止 阻塞
活动 阻塞
挂起
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思考？
1．如果单CPU系统中有N个进程，运行的用户进程最多几个， 最少几个；阻塞的用户进程最多几个，最少几个？
2) 终止状态
进程自然结束点、出现了无法克服的错误、或是被操作系统所终结、或 是被其他有终止权的进程所终结，它将进入终止状态。 进程的终止也要通过两个步骤：首先等待操作系统进行善后处理 ，然后 将其PCB清零，并将PCB空间返还系统。
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创建 许可 就绪
I/O 完成
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第二章 进 程 管 理
CPU调度执行Fra bibliotek挂起时间片到
请求I/O
活动 就绪
挂起
激活
唤醒 激活
静止 就绪
唤醒
静止 阻塞
活动 阻塞
挂起
具有挂起状态的进程状态图
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第二章 进 程 管 理
4．创建状态和终止状态
1) 创建状态
创建一个进程两步骤：为一个新进程创建PCB，并填写必要的管理信 息；其次，把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中。 刚创建进程 还未进入主存，即创建工作尚未完成，进程还不能被调度运 行，其所处的状态就是创建状态。
}
②
循环程序B
While(1) {
… print n; … …
}
程序B得到的N值为：9
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第二章 进 程 管 理
2.1.4 进程的特征与状态
进程引入原因：程序并发执行三大特性不能参与并发，并发+动态 描述-进程 1. 进程的特征和定义 1) 结构特征：进程控制块（PCB）+数据+程序段 2) 动态性 ：进程一次执行过程；产生、灭亡 3) 并发性 ：并发执行
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第二章 进 程 管 理
3. 挂起状态 1) 引入挂起状态的原因 (1) 终端用户的请求。 (2) 父进程请求。 (3) 负荷调节的需要。 (4) 操作系统的需要。
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第二章 进 程 管 理
2) 进程状态的转换 (1) 活动就绪→静止就绪(挂起)。 (2) 活动阻塞→静止阻塞。 (3) 静止就绪→活动就绪。 (4) 静止阻塞→活动阻塞。