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操作系统 北京大学计算机科学技术系 陈向群 2009-2010 第一学期 第四讲 进程线程模型 • 多道程序设计 •进程 •线程 •进程（线程）调度（CPU调度） 一、多道程序设计 •顺序程序 • 并发程序 • 多道程序设计 1.顺序程序 （1/2） 程序： 指令或语句序列，体现了某种算法 所有程序是顺序的 顺序环境： 计算机系统中 只有一个程序在运行 该程序独占系统中所有资源 其执行不受外界影响 顺序程序 （2/2 ） 特征： •程序执行的顺序性 • 程序执行的封闭性 独占资源，执行过程中不受外界影响 • 程序执行结果的确定性 即：程序结果的可再现性 程序运行结果与程序执行速度无关，只要 初始状态相同，结果应相同 2.并发程序 （1/4） 并发环境： 一定时间内，物理机器上有两个或两个以上的程 序同时处于开始运行但尚未结束的状态，并且次 序不是事先确定的 A B A B B A B A 引入并发的目的： 为了提高资源利用率，从而 提高系统效率 并发程序 （2/4 ） CPU DEV1 CPU DEV2 CPU A 10 15 20 30 40 t(s) DEV 1 CPU DEV2 CPU DEV2 B 10 20 25 30 40 t(s) 在顺序环境下，A先执行，B再执行 CPU利用率= 40/80 = 50% DEV1利用率= 15/80 =18.75% DEV2利用率= 25/80 =31.25% 并发程序 （3/4 ） A CPU DEV1 CPU DEV2 CPU t(s) 10 15 20 25 30 35 40 45 B DEV1 CPU DEV2 CPU DEV2 在并发环境下 CPU利用 = 89% DEV1并发环境下利用 = 33% DEV2并发环境下利用 = 66% 并发程序 （4/4 ） 特征： （1）程序执行结果的不可再现性 并发程序执行的结果与其执行的相对速度有关，是 不确定的 （2）在并发环境下程序的执行是间断性的 执行——停——执行 （3）资源共享 系统中资源被多个程序使用 （4）独立性和制约性 独立的相对速度、起始时间 程序之间可相互作用（相互制约） 可分为直接作用和间接作用 （5）程序和计算不再一一对应 （