《操作系统》2进程与线程课件
29页1、第2章 进程与线程本章目录2.1 进程的概念2.1.1 多道程序设计环境下的程序特点 2.1.2 进程的定义2.2 进程的管理 2.2.1 进程控制块2.2.2 进程控制块队列2.4.3 Linux进程的生存过程2.2.3 进程控制的系统调用命令2.1.3 进程的状态及状态变迁2.3 线程 2.3.1 线程的概念2.3.2 线程的实现2.3.3 线程与进程的关系2.4 Linux的进程 2.4.1 Linux进程2.4.2 Linux的几种链接信息2.1 进程的概念 o2.1.1多道程序设计环境下的程序特点 .单道程序设计环境下的程序特点 1.资源的独占性程序A程序B程序C时间4234245330469141820232630图例:打印机输出CPU执行 . .执行的顺序性 结果的再现性 多道程序设计环境下的程序特点 2.程序A时间04691215 17131822程序B程序C. 执行的并发性:宏观上,在内存的 多个程序都按自己程序规定的操作步骤 向前推进;微观上,CPU在任何时刻只 执行一个程序,它们轮流占用CPU,交 替地执行着。 . 相互的制约性:内存里的多个程序共享系统中的资源,
2、相互间必然有各种制约。 一种是“间接制约关系”,另一种是“直接制约关系” 。程序P1调用echo()函数,getchar()接收到从键盘输入的字符x,在将其存于变 量chin后被中断; 程序P1从断点恢复执行。此时由于P2调用了echo(),chin里原先的x被y所覆盖 。于是,在屏幕上显示的是y,而不是x。 程序P1调用echo()函数,getchar()接收到从键盘输入的 字符x,然后在屏幕上显示出字符x;. 状态的多变性:诸多程序在运行过程中有着各种制约关系,致使内存中 每一个程序的状态总在不断的变化之中:时而获得CPU处于运行状态;时 而由于输入/输出或申请某种资源未得到满足而只好挂起来等待。它们走走 停停,停停走走,交替式地向前推进,直至终点。 例2-1 :在多道程序设计环境下,“结果再现性”被打破的简单例子 void echo() chin = getchar();chout = chin;putchar(chout); 执行顺序1 :程序P2调用echo()函数,getchar()接收到从键盘输入的 字符y,然后在屏幕上显示出字符y。(1)(2).执行顺序2 :(1)(2
3、)(3)程序P2获得CPU使用权,调用echo()函数,从头做到尾,屏幕上显示字符y; 返回目录.o2.1.2 进程的定义 1. 进程的定义 .进程是程序的一次运行活动;进程的运行活动是建立在某个数据集合之上的;进程要在获得资源的基础上从事自己的运行活动。所谓“进程”是指一个程序在给定数据集合上的一次执行过程,是系统进行资源分配和 运行调度的独立单位。 可从三个方面来描述进程: (1)(2)(3)例2-2 :驼峰溜放控制过程中的进程 驼峰到达场编组场溜放中 的一勾车雷达 测速、测长道岔 (轨道电路)一列新货车一列解体货车缓行器1234 5678股道号溜放中 的一勾车 扳道岔程序 .缓行器控制程序 .雷达测速程序 .雷达测长程序 .巡回检测程序 2. 进程与程序的关系 进程是一个动态的概念,强调的是程序的一次“执行”过程;程序则是一 组有序指令的集合,在多道程序设计环境下,它不涉及“执行”,是一个静态 的概念。 .不同进程可执行同一个程序。由进程的定义可知,区分进程的条件一是所执行的程 序,二是数据集合。即使多个进程执行相同的一个程序,只要它们运行在不同的数据集 合上,它们就是不同的进程
4、。 .每个进程都有自己的生命期。进程的本质是程序的一次执行过程,当系统要完成某 项工作时,它就“创建”一个进程,以便执行事先编写好的、完成该工作的那段程序。程 序执行完毕、完成预定的任务后,系统就“撤消”这个进程,收回它所占用的资源。一个 进程创建后,系统就感知到它的存在;一个进程撤消后,系统就无法再感知到它。于是 从创建到撤消,这个时间段就是一个进程的“生命期”。 .进程之间具有并发性。在一个系统中,同时会存在多个进程,与它们对应的多个程 序同时在系统中运行,轮流占用CPU和各种资源。这正是多道程序设计的初衷,说明这 些进程在系统中并发执行着。 .进程间会相互制约。由于进程是系统中资源分配和运行调度的单位,因此在对资源 共享和竞争中,必然会相互制约,影响了各自向前推进的速度。 通常,系统进程运行在核心态,用户进程运行在用户态。不过,在微内核模 式下,只有那些执行基本功能程序的进程,运行在核心态,那些执行非基本程序的进 程,则以各种服务的形式运行在用户态。 系统进程与用户进程都要使用系统中的各种资源,它们都是资源分配与运行 调度的独立单位,但系统进程的使用级别,应该高于用户进程。也就是
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