《操作系统》课件_第三章 进程管理.pptxVIP

;;本章内容;3.1.1程序的顺序执行和并发执行

程序的两种执行方式：顺序执行和并发执行。

顺序执行是单道批处理系统的执行方式，也用于简单的单片机系统

现在的操作系统多为并发执行，具有许多新的特征。引入并发执行的目的是为了提高资源利用率

;程序的顺序执行

（1）程序

完成所要求的功能时,所应采取的顺序步骤，是执行指令的有序集合。

（2）顺序执行特点

具有独立功能的程序独占CPU直至得到最终结果的过程

;1程序的顺序执行

（1）顺序执行的特征

顺序性：按照程序结构所指定的次序（可能有分支或循环）

封闭性：独占全部资源，计算机的状态只由于该程序的控制逻辑所决定

可再现性：初始条件相同则结果相同。;2.程序的并发执行

（2）目的

提高计算机的处理能力

提高资源利用率;2.程序的并发执行

（1）形式

多道程序环境下的多道程序的并发执行

在某道程序的几个程序段中，包含可同时执行或可颠倒顺序执行的代码。

;2程序的并发执行

（1）定义

程序的并发执行是指一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行时间上客观上互相重叠，即一个程序或程序段的执行尚未结束，另一个程序（段）的执行已经开始的执行方式。;2.程序的并发执行

（2）并发与并行区别

并发：在一段时间内的同时并行

并行：在同一物理时刻的同时

;2.程序的并发执行

（3）并发执行的特征

间断(异步)性：“走走停停”，一个程序可能走到中途停下来，失去原有的时序关系；

失去封闭性：共享资源，受其他程序的控制逻辑的影响。

失去可再现性：失去封闭性－失去可再现性;2.程序的并发执行

（4）不加控制的并发执行所带来的影响

例：利用堆栈管理一块内存区中各数据块的使用情况。

用getaddr(top)从栈顶取出相应的内存块的地址。

用reladdr(blk)将数据块的地址（以bkl为地址）放入堆栈中;2.程序的并发执行（案例分析）;2.程序的并发执行（案例分析）

例子说明

程序的执行不再具有封闭性和结果的可再现性。

getaddr()和reladdr()的并发执行，产生了错误的结果，不同执行顺序得到不同的结果。

原因：对公共变量（堆栈或堆栈指针）的共享引起的。

为了获得结果的可再现性，程序的并发执行是需要条件的。;2.程序的并发执行

（5）并发执行的条件

达到封闭性和可再现性。

并发执行失去封闭性的原因是共享资源的影响，去掉这种影响就行了。;有两个并发进程P1和P2,共享初值为1的变量x。P1对x加1,P2对x减1。加1和减1操作的指令序列分别如下所示。

//P1加1操作//P2减1操作

loadR1,x//取x到寄存器R1中loadR2,x//取x到寄存器R2中

incR1decR2

storex,R1//将R1的内容存入xstorex,R2//将R1的内容存入x

两个操作完成后,x的值是()。;2、并发执行

（5）并发执行条件

任意两个程序P(i)和P(j)可并发的条件：

R(i)?W(j)=?

W(i)?R(j)=?

W(i)?W(j)=?;1、定义

一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程。简言之，进程是程序的一次执行活动。

;2、引入进程意义

进程描述了程序的动态执行过程；

它对应虚拟处理机、虚拟存储器和虚拟外设等资源的分配和回收；;2、引入进程意义

反映系统中程序执行的并发性、随机性和资源共享

引入多进程，提高了对硬件资源的利用率，但又带来额外的空间和时间开销，增加了OS的复杂性;3.进程的特征

（1）动态性

进程对应程序的执行

进程是动态产生：创建--〉运行--〉消亡

进程在其生命周期内，在三种基本状态之间转换;3.进程的特征

（2）独立性

各进程的地址空间相互独立，除非采用进程间通信手段

（3）并发性：任何进程都可以同其他进程一起向前推进

;3.进程的特征

（4）异步性：每个进程都以其相对独立的不可预知的速度向前推进

（5）结构化：进程=代码段+数据段+PCB;一个进程是()。;进程所具有的基本特征包括()。;4进程与程序的区别

（1）进程是动态的，程序是静态的：

炒菜??菜谱

（2）进程是暂时的