第3章进程管理(1).pptVIP

第 三 章进 程 管 理 数学与计算机学院 赵贵文 复习： 一、 OS 的引入和发展 二、 OS 的基本特征和功能 OS具有并发、资源共享、虚拟和异步性四大特征 OS具有处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和提供友好的用户接口等五大功能 叙述操作系统在计算机系统中的地位？ 答：计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。操作系统在计算机系统中处于承上启下的地位。 作为最贴近硬件的第一层软件，操作系统是硬件的扩充。操作系统虽属于系统软件，却又不同于其他的系统软件，其他系统软件都受操作系统的管理和控制，得到操作系统的支持和服务。操作系统还为用户和计算机提供接口，具有友好方便的用户界面。 试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。 答：实时操作系统与分时操作系统系统相比，其区别表现在三个方面： （1）分时系统的交互性较强，而实时系统一般是具有特殊用途的专用系统，交互能力较弱； （2）实时系统对响应时间一般有严格的要求，要求更及时，而分时系统对响应时间的要求是以人们能接受的等待时间为依据的； （3）虽然分时系统也要求系统可靠，但实时系统对可靠性的要求更高。 第3章 进 程 管 理 学习目标： 在多道程序环境下，程序不能独立运行。作为资源分配和独立运行的基本单位是进程。操作系统所有的特征都是基于进程而体现的。所以，本章的主要问题是： 进程的概念 进程的实体、状态及状态的演变 进程的控制与调度 进程之间的关系协调 进程的通信 死锁问题及解决 一、引言 现代操作系统的重要特点是程序的并发执行，及系统所拥有的资源被共享和系统的用户随机地使用。这三个特点是互相联系和互相依赖的，它们是互相独立的用户如何使用有限的计算机系统资源的反映。通常，操作系统的重要任务之一是使用户充分、有效地利用系统资源。 采用一个什么样的概念，来描述计算机程序的执行过程和作为资源分配的基本单位才能充分反映操作系统的执行并发、资源共享及用户随机的特点呢？这个概念就是进程。 一、引言 处理机管理是操作系统的基本管理功能之一，它所关心的是处理机的分配问题。也就是说把CPU（中央处理机）的使用权分给某个程序，通常把这个正准备进入内存的程序称为作业，当这个作业进入内存后我们把它称为进程。处理机管理分为作业管理和进程管理两个阶段去实现处理机的分配，常常又把直接实行处理机时间分配的进程调度工作作为处理机管理的主要内容。 进程管理的主要功能是把处理机分配给进程以及协调各个进程之间的相互关系。它是由进程调度程序和进程控制（控制进程状态转换）程序这两部分内容组成的。 一、引言 进程与操作系统的关系：五大功能之一 （1）高级（宏）处理机管理 即作业调度，确定系统中哪些作业将获得CPU； （2）低级（微）处理机管理 即进程调度，确定系统中哪个作业中的哪个进程将获得CPU 二、进程的引入 引入进程的关键是资源共享，而从资源的观点看，有效管理共享资源是计算机操作系统的最重要内容。 二、进程的引入 1、程序的顺序执行及其特性 程序是一个在时间上按严格次序前后相继的操作序列，是一个静态的概念。 程序体现了编程人员要求计算机完成所要求功能时所应该采取的顺序步骤。 二、进程的引入 上图表示每次仅能调度一个用户作业进行操作的先后次序。输入、计算和打印输出工作只能串行执行，我们可以把程序的执行过程看作是一系列状态转变过程，每执行一个操作，系统就从一种状态变成另一种状态。 二、进程的引入 我们把一个具有独立功能的程序独占处理机直至最终结束的过程称为程序的顺序执行。 由上述顺序程序的执行情况可以看出，一切顺序执行的程序都具有下列特性： 1）顺序性 2）资源独占 3）结果的无关性 4）可再现性 二、进程的引入 2、多道程序系统中程序执行环境的变化 在许多情况下，需要计算机能够同时处理多个具有独立功能的程序。批处理系统、分时系统、实时系统以及网络与分布式系统等都是这样的系统。这样的执行环境具有下述三个特点： 1) 独立性 2) 随机性 3) 资源共享 二、进程的引入 资源共享 资源共享将导致对进程执行速度的制约。 操作系统是用来实现对计算机资源进行管理的一个大型系统程序，其基本特征之一就是资源共享。所谓资源共享，就是指计算机中并发执行的多个程序交替使用计算机硬件和软件资源。 操作系统提供了两种实现资源共享的方法 。 1）由操作系统统一管理和分配。 2）由进程自行使用。 二、进程的引入 3、程序的并发执行及其特性 1) 什么是程序的并发执行 所谓并发执行，是为了增强计算机系统的处理能力和提高资源利用率所采取的一种同时操作技术。 程序的并发执行可进一