《進(jìn)程及進(jìn)程》ppt課件

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1、第4章進(jìn)程及進(jìn)程管理進(jìn)程及進(jìn)程管理進(jìn)程的引入進(jìn)程概念進(jìn)程控制進(jìn)程的相互制約關(guān)系進(jìn)程同步機(jī)構(gòu)進(jìn)程互斥與同步的實(shí)現(xiàn)1進(jìn)程及進(jìn)程管理——主要內(nèi)容進(jìn)程引入進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程的引入21.順序程序及特點(diǎn)(1)計(jì)算程序的一次執(zhí)行過程稱為一個(gè)計(jì)算，它由許多簡單操作所組成。(2)程序的順序執(zhí)行一個(gè)計(jì)算的若干操作必須按照嚴(yán)格的先后次序順序地執(zhí)行，這類計(jì)算過程就是程序的順序執(zhí)行過程。進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程的引入3(3)順序程序的特點(diǎn)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(jìn)行計(jì)算；最后打印計(jì)算結(jié)果，即有三個(gè)順序執(zhí)行的操作。I：輸入操作C：計(jì)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(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程的引入4②順序程序的特點(diǎn)順序性——處理機(jī)的操作嚴(yán)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(jì)算結(jié)果不受外界因素的影響?？稍佻F(xiàn)性——程序執(zhí)行的結(jié)果與它的執(zhí)行速度無關(guān)(即與時(shí)間無關(guān))，而只與初始條件有關(guān)。進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)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(gè)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(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程的引入6(2)什么是程序的并發(fā)執(zhí)行①定義若干個(gè)程序段同時(shí)在系統(tǒng)中運(yùn)行，這些程序段的執(zhí)行在時(shí)間上是重疊的，一個(gè)程序段的執(zhí)行尚未結(jié)束，另一個(gè)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(gè)程序段是并發(fā)執(zhí)行的。②三個(gè)并發(fā)執(zhí)行的程序段③并行語句記號(hào)cobeginS1；S2；?；Sn；coendPQR三個(gè)并發(fā)進(jìn)程進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程的引入7(3)并發(fā)程序的特點(diǎn)①失去程序的封閉性和可再現(xiàn)性若一個(gè)程序的執(zhí)行可以改變另一個(gè)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(diǎn)。ⅰ例：討論共享公共變量的兩個(gè)程序，執(zhí)行時(shí)可能產(chǎn)生的不同結(jié)果。程序A執(zhí)行時(shí)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(gè)程序進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)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(gè)語句的關(guān)系n的賦值打印的結(jié)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(gè)程序進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程的引入9②程序與計(jì)算不再一一對應(yīng)一個(gè)程序可以對應(yīng)

5、多個(gè)計(jì)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(guān)系——資源共享直接的相互制約關(guān)系——公共變量一個(gè)程序?qū)?yīng)多個(gè)計(jì)算的例子進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程的引入103.什么是與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)，若共享了公共變量，其執(zhí)行結(jié)果與各并發(fā)程序的相對速度有關(guān)，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(jié)果，此為與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程的引入進(jìn)程概念進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程概念111.進(jìn)程定義運(yùn)行暫停運(yùn)行進(jìn)程及進(jìn)程管理——進(jìn)程概念(1)什么是進(jìn)程所謂進(jìn)程，就是一個(gè)程序在給定活動(dòng)空

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

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

8、泡排序算法，在屏幕的左1/3處開設(shè)窗口顯示其排序過程；程序B：堆排