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《操作系統(tǒng)第2章 進程管理.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在PPT專區(qū)-天天文庫。
1、計算機操作系統(tǒng)主講：白素琴計算機科學(xué)與技術(shù)系第2章進程管理系統(tǒng)中運行的是什么？程序執(zhí)行的特點？現(xiàn)代os的特點？第2章進程管理那么現(xiàn)代os中，運行的究竟是什么？進程進程程序數(shù)據(jù)PCB記錄：進程生命周期內(nèi)與之相關(guān)的一切數(shù)據(jù)第2章進程管理2.1進程的基本概念2.2進程控制2.3進程同步2.4進程通信2.5線程2.1進程的基本概念1、進程的定義：（各個操作系統(tǒng)中對進程的定義不統(tǒng)一）定義：進程是進程實體的運行過程。是進行系統(tǒng)資源分配、調(diào)度的最小單位2、進程的特征1）結(jié)構(gòu)性：進程實體2）動態(tài)性3）并發(fā)性4）獨立性5）異步性2.1進程的基本概念2.1進程的基本概念3、進程控制塊（PCB）進
2、程PPCB；Os進程P一一對應(yīng)通過pcb進程標(biāo)識符處理機狀態(tài)進程調(diào)度信息進程控制信息2.1進程的基本概念4、進程的基本狀態(tài)就緒R執(zhí)行E阻塞B針對:單處理機,多道程序系統(tǒng)只有一個進程可以有一個進程隊列可以有多個進程隊列2.1進程的基本概念執(zhí)行指針就緒隊列指針阻塞隊列1指針阻塞隊列2指針空閑隊列指針PCB14PCB23PCB30PCB48PCB5PCB67……PCB79PCB80PCB91典型的進程狀態(tài)演變圖2.1進程的基本概念分析：利：多道程序并行執(zhí)行，改善了系統(tǒng)資源的利用率，提高了系統(tǒng)的吞吐量.弊：時空開銷2.1進程的基本概念2.2進程控制怎么生成的？怎么結(jié)束的？怎么狀態(tài)轉(zhuǎn)變
3、的？進程是。。。。。所有這些工作都是有os的內(nèi)核中的進程控制原語實現(xiàn)的。？原語進程樹:描述一個進程的家族關(guān)系的有向樹。2.2進程控制ABCDEFGHIJKLM2.2進程控制進程控制原語：1．創(chuàng)建原語2．撤消原語3．阻塞原語4．喚醒原語2.2進程控制1．創(chuàng)建原語什么情況需要創(chuàng)建？如何創(chuàng)建？2.2進程控制2．撤銷原語什么情況需要終止進程？如何終止？1、確保進程都在家族樹內(nèi)2、確保cpu盡量忙碌2.2進程控制3.阻塞和喚醒原語什么情況需要阻塞和喚醒進程？如何阻塞和喚醒？阻塞和喚醒的關(guān)系：1、進程在自己的執(zhí)行過程中，阻塞自己。2、進程在執(zhí)行過程中，可以喚醒其他進程。3、阻塞和喚醒必須
4、是一一對應(yīng)的！！Doyouhaveanyquestions?2.3進程同步現(xiàn)代os系統(tǒng)的一個主要特點：異步性。使得系統(tǒng)很混論，程序執(zhí)行具有不可再現(xiàn)性！！本節(jié)主要研究如何解決這個問題。1、進程之間的相互關(guān)系2、信號量機制3、信號量機制應(yīng)用4、經(jīng)典進程同步問題2.3進程同步1、間接制約方式這是由于競爭相同資源而引起的。2.3.1進程間的相互制約關(guān)系2.3進程同步PBt2t1t3cpu1PAPB寫文件a文件aPA讀文件aPA此時如果申請讀文件，應(yīng)該被禁止此時，PB可能結(jié)束；可能繼續(xù)；也可能被其他進程搶占；此時，PA的運行受到了PB的制約t4PA例，現(xiàn)有兩個進程PA，PB在他們的運行
5、過程中都要訪問文件a（2）直接制約方式。這是由于相互合作而引起的。2.3.1進程間的相互制約關(guān)系2.3進程同步PI：一個個地把數(shù)據(jù)輸入bufPC：一個個地從buf中取出數(shù)據(jù)buf只能存放一個數(shù)據(jù)cpu1PI放第一個PC取第一個PI放第二個PC取第二個應(yīng)該保證：在PC取走數(shù)之前，PI不能再放，否則，會漏掉一個數(shù)應(yīng)該保證：在PI放一個數(shù)之前，PC不能再取，否則，會重復(fù)取數(shù)此時，PI和PC因為需要合作相互制約2.3.1進程間的相互制約關(guān)系2.3進程同步臨界資源、臨界區(qū)同步與互斥進入?yún)^(qū)退出區(qū)臨界區(qū)同步機制必須遵循如下準(zhǔn)則：空閑讓進忙則等待有限等待：避免‘死等’（死鎖）讓權(quán)等待：退出臨
6、界區(qū)，立即釋放處理機，讓位給等待進程。避免‘忙等’。2.3.1進程間的相互制約關(guān)系2.3進程同步Doyouhaveanyquestions?1、整形信號量2、記錄型信號量3、And型信號量4、信號量集2.3.2信號量機制2.3進程同步1965年，荷蘭學(xué)者Dijkstra提出了信號量（semaphore）機制。1、整形信號量定義：Ints；初始值為資源數(shù)目。操作：2.3.2信號量機制2.3進程同步P（S）V（S）臨界區(qū)WhileS<=0donothing；S=S-1;S=S+1;2、記錄型信號量定義：Typesemaphore=recordvalue:integer;L：lis
7、tofprocess;end操作：2.3.2信號量機制2.3進程同步P（S）V（S）臨界區(qū)S.value=S.value-1；IfS.value<0thenBlock(S.L)S.value=S.value+1；IfS.value≤0thenBlock(S.L)VarS:semaphore3、AND型信號量2.3.2信號量機制2.3進程同步P（S1，S2，…Sn）V（S1，S2，…Sn）臨界區(qū)要么全部分配一個，要么都不分配；每類資源回收一個；2.3.2信號量機制2.3進程同步4、信號量集機制P（S1,t
