《進程及進程》ppt課件

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1、第4章進程及進程管理進程及進程管理進程的引入進程概念進程控制進程的相互制約關系進程同步機構進程互斥與同步的實現(xiàn)1進程及進程管理——主要內(nèi)容進程引入進程及進程管理——進程的引入21.順序程序及特點(1)計算程序的一次執(zhí)行過程稱為一個計算，它由許多簡單操作所組成。(2)程序的順序執(zhí)行一個計算的若干操作必須按照嚴格的先后次序順序地執(zhí)行，這類計算過程就是程序的順序執(zhí)行過程。進程及進程管理——進程的引入3(3)順序程序的特點①單道系統(tǒng)的工作情況對用戶作業(yè)的處理——首先輸入用戶的程序和數(shù)據(jù)；然后進行計算；最后打印計算結果，即有三個順序執(zhí)行的操作。I：輸入操作C：計算操

2、作P：輸出操作P2C2I2P1C1I1作業(yè)1作業(yè)2單用戶系統(tǒng)中操作的先后次序圖進程及進程管理——進程的引入4②順序程序的特點順序性——處理機的操作嚴格按照程序所規(guī)定的順序執(zhí)行。封閉性——程序一旦開始執(zhí)行，其計算結果不受外界因素的影響?？稍佻F(xiàn)性——程序執(zhí)行的結果與它的執(zhí)行速度無關(即與時間無關)，而只與初始條件有關。進程及進程管理——進程的引入52.并發(fā)程序(1)多道系統(tǒng)的工作情況I1I2I3I4C1C3C2P1P2哪些程序段的執(zhí)行必須是順序的？為什么？哪些程序段的執(zhí)行是并行的？為什么？多用戶系統(tǒng)中操作的先后次序圖對n個用戶作業(yè)的處理——作業(yè)1：I1C1P1

3、作業(yè)2：I2C2P2????作業(yè)n：InCnPn進程及進程管理——進程的引入6(2)什么是程序的并發(fā)執(zhí)行①定義若干個程序段同時在系統(tǒng)中運行，這些程序段的執(zhí)行在時間上是重疊的，一個程序段的執(zhí)行尚未結束，另一個程序段的執(zhí)行已經(jīng)開始，即使這種重疊是很小的一部分，也稱這幾個程序段是并發(fā)執(zhí)行的。②三個并發(fā)執(zhí)行的程序段③并行語句記號cobeginS1；S2；?；Sn；coendPQR三個并發(fā)進程進程及進程管理——進程的引入7(3)并發(fā)程序的特點①失去程序的封閉性和可再現(xiàn)性若一個程序的執(zhí)行可以改變另一個程序的變量，那么，后者的輸出就可能有賴于各程序執(zhí)行的相對速度，即失

4、去了程序的封閉性特點。ⅰ例：討論共享公共變量的兩個程序，執(zhí)行時可能產(chǎn)生的不同結果。程序A執(zhí)行時對n做加1的操作；程序B打印出n值，并將它重新置為零。程序A?n:=n+1;??程序B?print(n);n:=0;?共享變量的兩個程序進程及進程管理——進程的引入8ⅱ失去程序的封閉性和可再現(xiàn)性的討論程序A的n:=n+1與程序B的兩個語句的關系n的賦值打印的結果n的最終賦值之前10110之后10101之間10100程序A?n:=n+1;??程序B?print(n);n:=0;?共享變量的兩個程序進程及進程管理——進程的引入9②程序與計算不再一一對應一個程序可以對應

5、多個計算。例1：I1輸入程序段I2?In例2：編譯1C編譯程序編譯2?編譯n③程序并發(fā)執(zhí)行的相互制約間接的相互制約關系——資源共享直接的相互制約關系——公共變量一個程序?qū)鄠€計算的例子進程及進程管理——進程的引入103.什么是與時間有關的錯誤程序并發(fā)執(zhí)行時，若共享了公共變量，其執(zhí)行結果與各并發(fā)程序的相對速度有關，即給定相同的初始條件，若不加以控制，也可能得到不同的結果，此為與時間有關的錯誤。進程及進程管理——進程的引入進程概念進程及進程管理——進程概念111.進程定義運行暫停運行進程及進程管理——進程概念(1)什么是進程所謂進程，就是一個程序在給定活動空

6、間和初始環(huán)境下，在一個處理機上的執(zhí)行過程。(2)進程與程序的區(qū)別①程序是靜態(tài)的概念，進程是動態(tài)的概念；②進程是一個獨立運行的活動單位；③進程是競爭系統(tǒng)資源的基本單位；④一個程序可以對應多個進程，一個進程至少包含一個程序。122.進程的狀態(tài)②等待狀態(tài)(wait)進程正等待著某一事件的發(fā)生而暫時停止執(zhí)行。這時，即使給它CPU控制權，它也無法執(zhí)行。③就緒狀態(tài)(ready)進程已獲得除CPU之外的運行所必需的資源，一旦得到CPU控制權，立即可以運行。(1)進程的基本狀態(tài)①運行狀態(tài)(running)該進程已獲得運行所必需的資源，它的程序正在處理機上執(zhí)行。進程及進程管

7、理——進程概念13(2)進程狀態(tài)的變遷①進程狀態(tài)可能的變遷運行服務請求(請求I/O等)服務完成/事件來到進程調(diào)度時間片到等待就緒×個別系統(tǒng)提供進程狀態(tài)變遷圖進程及進程管理——進程概念14②具有進程基本狀態(tài)的變遷圖運行服務請求(請求I/O等)服務完成/事件來到進程調(diào)度等待就緒進程狀態(tài)變遷圖進程及進程管理——進程概念15③討論進程狀態(tài)的變遷運行1234等待就緒變遷1——>變遷3，是否會發(fā)生？需要什么條件？變遷4——>變遷3，是否會發(fā)生？需要什么條件？進程狀態(tài)變遷的討論進程及進程管理——進程概念16①例1：討論3個排序程序在不同的操作系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行結果程序A：冒

8、泡排序算法，在屏幕的左1/3處開設窗口顯示其排序過程；程序B：堆排