操作系统进程管理2PPT课件

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Fig2-2 前趋图示例
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1.2程序的顺序执行
顺序是指程序执行时，仅当前一操作完成后，才 能执行后继操作。
I1
C1
P1
I2
C2
P2
特点： ➢ 顺序性 ➢ 封闭性（运行时独占资源，与外 界封闭） ➢ 可再现性
8 .
1.3程序并发执行
1. 思想：以输入、计算、打印三个操作为例：对于某 一作业的三个操作必存在顺序关系，但多个作业之 间并不一定。其前趋图如下：
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2.3进程的特征
5）结构特征：为能正确的执行并发，为每一个进程配置
了一个数据结构，称为进程控制块（PCB）。则一个进 程实体就由数据段、程序段、PCB三部分构成。
• 进程实体 = 数据段+程序段+PCB
PCB
私有 数据块
程 序 段
进程的结构
• 程序和进程不一定具有一一对应的关系。 17 .
19 .
2.5 进程的类型与区别
进程的类型
▪ 在系统中同时有多个进程存在，但归纳起来 有两大类：
▪ 1、系统进程 执行操作系统核心代码的进程。 系统进程起着资源管理和控制的作用。
▪ 2、用户进程 执行用户程序的进程。
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2.5 进程的类型与区别
系统进程的特征 ➢ （1）系统进程是操作系统用来管理系统资源并
行活动的并发软件。 ➢ （2）系统进程之间的关系由操作系统自己负责。 ➢ （3）系统进程直接管理有关的软、硬设备的活
动。 ➢ （4）在进程调度中，系统进程的优先级高于用
户进程。
21 .
2.5 进程的类型与区别
系统进程与用户进程的区别：
▪ 1、系统进程被分配一个初始的资源集合，这些资源 可以为它独占，也能以最高优先权的资格使用。用 户进程通过系统服务请求的手段竞争使用系统资源；
4 .
进程的概念
进程的引入
1
进程的定义和特征
2
进程的状态及转换
3
进程的描述
4
5 .
1.进程的引入
11.1前前趋趋图图的的定定义义 1.2程序顺序执行
1.3程序并发执行
6 .
1.1前趋图的定义
前趋图是一个有向无循环图（DAG）。结点表示一条语句、一 个程序段或进程。结点间的有向边则表示在两结点间存在的偏 序或前趋关系。前趋、后继、初始结点、终止结点、重量。 （注：在前趋图中必不能存在循环）
2）并发性：一段时间内，多个进程实体在内存中可同时 运行。引入进程的目的就是为了能并发。程序不能并发。
3）独立性：进程实体是一个能独立运行、独立获得资源、 独立调度的基本单位。程序不能做为一个独立单位。
4）异步性：进程是按各自独立、不可预知的速度前进， 该特性将导致程序执行的不可再现性。因此OS中必须采取 某种措施保证协调运行。
2.4 与程序的区别
如何理解进程概念？进程与程序有何差别？
程序 输入 运行
阅读菜谱 准备原料 烹制菜肴
输出
饭菜
做饭进程
主妇
阅读洗衣机手册
程序
分时切换
准备衣服、洗衣粉 设定参数，洗衣服
输入 运行
干净衣服
洗衣进程
.
输出
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2.4与程序的区别
1、程序是指令的集有序集合，是静态的概念。 进程是程
序在处理机上的一次执行的过程，是动态的概念。程序可 以作为软件资料长期保存。进程是有生命周期的。 2、进程是一个独立的运行单位，能与其它进程并行（并 发）活动。而程序则不是。 3、进程是竞争计算机系统有限资源的基本单位，也是进 行处理机调度的基本单位。 4、一个程序可以作为多个进程的运行程序，一个进程也 可以运行多个程序。
▪ 进程管理的主要功能是把处理机分配给进程以及协调各个进程之间的 相互关系。它是由进程调度程序和进程控制（控制进程状态转换）程 序这两部分内容组成的。
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提纲
一 进程的概念 二 进程的控制 三 进程的同步 四 经典的同步问题
3 .
目录
▪ 进程的基本概念 ▪ 进程控制 ▪ 进程同步 ▪ 经典进程同步问题 ▪ 管程机制 ▪ 进程通信 ▪ 线程
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3.例子：
1.3程序并发执行
例：有程序
A：N=N+1 ; B: print(N)； N=0 ；
设某一时刻N的初值为n，则：
若：N=N+1；PRINT(N)； N=0 ；
结果为：n+1 n+1 0
若：PRINT(N)；N=N+1；N=0 ；
结果为：n n+1 0
若：PRINT(N)；N=0；N=N+1 ；
13 .
2.2进程的定义
进程：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基本单位。 一个任务的一次执行对应一个进程。
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并发性
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2.3进程的特征
动态性
1
进程特征
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结构特征
独立性
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4
异步性
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2.3进程的特征
1）动态性：进程最基本的特征。进程由创建产生； 由调
度执行；得不到资源而暂停；由撤消而消亡。进程是有一 定生命周期的。程序是指一组有序指令集合，是一个静态 的实体。
第三章 进程管理
Process Management
1 .
▪ 处理机管理是操作系统的基本管理功能之一，它所关心的是处理机的 分配问题。也就是说把CPU（中央处理机）的使用权分给某个程序。
➢ 通常把正准备进入内存的程序称为作业，当这个作业进入内 存后我们把它称为进程。处理机管理分为作业管理和进程管 理两个阶段去实现处理机的分配，常常又把直接实行处理机 时间分配的进程调度工作作为处理机管理的主要内容。
I1
I2
I3
I4
C1
C2
C3
C4
业是可以并发执行的。
9 .
1.3程序并发执行 2 特征：
间断性:因为共享资源，程序在执行时可能会走 走停停。执行—暂停执行—执行）
失去封闭性:多个程序共享系统中的各种资源因 而这些程序都可改变系统资源的状态）；
不可再现性:程序经过多次执行，即使环境初始 条件相同，但结果可能不相同.
结果为：n 0 1
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2.进程的定义和特征
2.1 引入进程的目的 2.2进程的定义
2.3进程的特征 2.4与程序的区别 2.5进程的类别及特性
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2.1引入进程的目的
“任务”和“任务的执行”截然不同。前者是任务 的静态描述，后者体现了任务的动态行为。静态描述和 动态行为之间不存在一一对应关系。 例：同一段正文（2kB），分别加工两批（8kB，4kB） 不同的数据，执行两次。第1次执行用打印机报告某些 出错信息，占用10kB内存；第2次执行中无出错数据， 不用打印机，但至少需要6kB主存。