第2章 操作系统进程管理PPT课件

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2.1.2 程序并发执行及其特征 ■ 程序并发执行概念
下一步 前驱关系
输入：
I1
I2
I3
并行
执行顺序 并行
计算：
并行
输出：
C1
C2
C3
时间:5个Δt
P1
P2
P3
结束
t
t0 Δt t1
t2
t3
t4
t5
t6
三个程序并发执行示例 9
2.1.2 程序并发执行及其特征
■ 程序并发执行概念
● 作业吞吐量是指在给定时间间隔内所完成作业 的数量。 ● CPU的利用率。 ● 单道程序系统的缺点：资源浪费、效率低、周 转时间长等。 ● 多道程序系统的优点：资源利用率高、吞吐量 大等。
4
2.1 进程概念
2.1.1 程序顺序执行的特征 ■ 顺序程序设计
5
2.1 进程概念
2.1.1 程序顺序执行的特征
■ 顺序程序设计
6
三个程序间顺序执行
程序1：I1 C1 P1 程序2： I2 C2 P2 程序3：I3 C3 P3
输入：
计算：
输出：
I1
I2
I3
C1 P1
C2 P2
C3 P3
9个Δt 结束
A
0 Δt 1
下一步
1/8Δt = 0.125道程序/Δt
等待I/O的时间
结束
（6个Δt）
A
AI/O
t
78
11
（a）单道情况
2/9Δt = 0.222道程序/Δt
AB
0 Δt 1 2
AB
AI/O
BI/O
7 89
（b）两道情况

4/11Δt = 0.363道程序/Δt
t 11
ABCD
ABCD t
0 Δt 1 2 3 4
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2.2 进程状态描述及组织方式
2.2.1 进程的状态及其转换 ■进程的状态
三种基本状态 ●运行状态（Running） ●就绪状态（Ready） ●阻塞状态（Blocked）
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2.2.1 进程的状态及其转换
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进程的5种状态及其转换
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■ 进程状态的转换
（1）就绪→运行 （2）运行→阻塞 （3）阻塞→就绪 （4）运行→就绪
作时为常进运系系有利绪程绪有 创塞 进 或 变 从 有新运系 ， 就就原程行统统关用空队占态四建一化时原状程由程操提务交作建行统将绪绪因时态设对，有列用改个一→现派作供而互业事而 还态 不因个→接状新→进是间置进也关选处为事个有生系一创登新就实转 要的状断，纳态建新运入正片多程与运择理就件新的统项建陆绪一状。行就在到上换 借态地反 。建少管系行一机绪可进进因服；；个态；运，绪接状理统态个,，。助到映从这；能程将通通进修从行从态纳态方资进操导进于了一另些就基可操程实终批系若时常程改就与式源致程硬于以作序现端处统干并状一个间就模指系执数用理准作片的件发态状个绪块示统行据户作备业到状才程态状随化创可一输登业接态能序着转态，建以个出陆流纳事如调转完进换的“或多创功，到提新件I/度O换成程到转走为个建能使系供任处 息 进 进发处 息 进 进完理 （ 程 程是了进一（用统给务的另换走生。理 （ 程 程成机 现 调 控并程个输户操时一执一除停机 现 调 控状 场 度 制等如发进出无作，状 场 度 制个阻行个了停态 ） 信 信待等态 ） 信 信性程进需系将信 息 息非塞和状 不”事 待信 息 息，，程等统调I件常外态 同的进家通指程用等调程进资链访打新/用代帮待。入程用令序户待度序程源接问开建O家通指程用就进等调程进资链访打系时因中将就任或无系从完优发族寄计状栈原算和同清指权的用令序户绪程待度序程源接问开若求未则由态复界是 的运先户表助）当选存数态指因法数步单针限文族寄计状栈优原算和同清指权的数阻运联器器字针参据和件存数态指先因法数步单针限文运统，查的阻绪务由法统运成生=数地通当事能进运原但系过造数换联器器字针数参据和件4程用用操中杂条行有 控系等址信5=数地通塞行p机行内根找进塞态执于继将行状系等址信id前件得入行因要统多成和过制机序户户作的的件轨条 制制→→发据阻程态。行其续当态进，到阻进可注中状系状程父子进进就过完发迹件 过父子阻生事塞，转完它运前。程程结程或满塞入能意设态统态增进进程程绪成程生程。 ，塞事件队查换成原行进变束所条足态阻很，置会参转加；；件原列到为，因，程，。请件，。塞多， 进程五状态及转换图
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1. 进程的基本状态和状态变迁
下一步
另一新事的件进个批程状处在态理生，存即通说期常明多表位间次：于，地导磁可处致带以于运进，程多运行更标标创次一行识识建般符地状符的地信从态终信原位息一止、息因于个就进 用磁进 用程 户状绪程 户盘标 标标 标识 识上态状完识 识符符的转态成进进用用程程户户换、进进用用名号名号程程户户名号名号到阻
12：e┅nd
12 3 4 ┅m 1 2 3 4 ┅ i ┅ 当前位置 n
航班座位示意图 13
2.1.3 进程概念的引入和定义
■引入进程概念
多道程序并发执行所引发的一系列新 情况，必须引入新的概念来描述程序动态
执行过程的性质。
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2.1.3 进程概念的引入和定义
■ 进程概念定义
• 定义：程序在并发环境中的执行过程。
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吞吐量
吞吐率分别为：
A,B,C,D 为 程 序12//89，==忽00..12略2252外 设 ； 假4/1定1 =40个.36程3 序 都4道道提需程高序运了情近行况3比2倍个单。 Δ显t然时不间仅，使内在存期 间充分有利6用个，Δ还t带时 间来的处 提的理高I/O机，操利使用整作率个；
系统效率得以提 高。
●进程最根本的属性是动态性和并发性
“进程”是操作系统的最基本、最重要的概念之 一。这是对正在运行程序的一个抽象。但还没有形 成统一的定义。
★ 生活中事例——按菜谱做菜
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●进程和程序的区别 动态性 并发性 非对应性 异步性
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■ 进程特征
（1）动态性 （2）并发性 （3）调度性 （4）异步性
（5）结构性
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第2章 进程管理
● 进程的引入
本章要点
● 进程的状态及其组成控制 ● 进程间的同步于互斥
● 线程和管程的概念
● 死锁的概念
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学习目标
1、掌握：进程概念；进程的状态及其变化；进 程的同步与互斥；信号量和P、V操作及其一般应 用；死锁的概念、死锁的必要条件及对策。 2、理解：多道程序设计；进程的组成；临界资 源和临界区；线程的概念。 3、了解：进程间的高级通信；管程概念。
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共享数据B2：
row=3；col=4 row=3；col=4
proc4e：dure tbiocokkeintg[row][col]:= 1; 12：：b5eif：grionw <w=rnite (“座位：”row“排”，col “号”);
3： ┅begin
4： ticket[row]中[c断ol]:= 1; 赋值1表示已售
t
t0Δt t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10
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2.1 进程概念
2.1.1 程序顺序执行的特征
■ 顺序程序活动特点 ●顺序性：顺序执行行过程可看作一系列严格按程 序规定的状态转移过程。 ●封闭性：程序执行得到的最终结果由给定的初始 条件决定，不受外界因素的影响。 ●可再现性：只要输入的初始条件相同，则无论何 时重复执行该程序都会得到相同的结果。
7 8 9 10 11
（c）四道情况
单道、两道和四道情况 11
■ 程序并发执行的特征
① 失去封闭性 ② 程序与计算不再一一对应 ③ 并发程序在执行期间相互制约
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例：在多道程序设计环境下，“结果再现性”被打破的
简单例子----航班售票系统
结束
vrtioacwrke，t[12cn：：o][lm:bi]fine:rtgieongitwneerg;e<r;= ┅3： begin
第2章 进程管理
进程是操作系统中最重要的概念之一。进程 不仅是最基本的并发执行单位，而且也是分配资 源的基本单位。
从进程观点出发，对计算机系统进行结构设 计，也是软件开发的一种新技术。
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第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
5： 6：
1：wcorblite=egc(“ion座l m位od：m”+ro1w; “排”，col
“B号1”：);
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