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第五章进程管理第五章进程管理5.1为什么要引入进程的概念5.2进程的表示和调度状态5.3进程的控制5.4进程调度5.5线程及其管理5.6进程通讯5.7死锁

第五章进程管理5.1为什么要引入进程的概念5.1.1从顺序程序设计谈起图5.1程序的顺序执行

第五章进程管理程序的顺序执行具有如下特性：(1)当顺序程序在处理机上执行时，处理机严格地顺序执行程序规定的动作。每个动作都必须在前一动作结束后才能开始。除了人为的干预造成机器暂时停顿外，前一动作的结束就意味着后一动作的开始。程序和机器执行程序的活动严格一一对应。(2)一个程序在机器中执行时，它独占全机资源，除了初始状态外，只有程序本身规定的动作才能改变这些资源的状态。(3)程序的执行结果与其执行速度无关。

第五章进程管理5.1.2程序的并发执行和资源共享1.程序的并发执行图5.2程序段并发执行的有向图

第五章进程管理在该例中I先于C和I;112C先于P和C;112P先于P;12I先于C和I。223说明了某些程序段必须在其它程序段之前完成，此外从图中可以看出：I和C;21I和C和P;321I和C和P;432是重叠的。

第五章进程管理2.资源共享资源共享是现代操作系统另一基本特性。所谓资源共享是指系统中的硬件资源和软件资源不再为单个用户程序所独占，而由几道用户程序共同使用。于是，这些资源的状态不再取决于一道程序，而是由多道程序的活动所决定。这就从根本上打破了一道程序封闭于一个系统中执行的局面。程序并发执行和资源共享之间互为依存条件。一方面，资源共享是以程序并发执行为条件的，因为若系统不允许程序并发，也就不存在资源共享问题；另一方面，若系统不能对共享资源进行有效的管理，也就降低了程序并发执行的效果。

第五章进程管理5.1.3程序并发执行的特性1.失去了程序的封闭性设有观察者和报告者并行工作。在一条单向行驶的公路上经常有卡车通过。观察者不断观察并对通过的卡车计数。报告者定时地将观察者的计数值打印出来，然后将计数器重新清“0”。此时我们可以写出如下程序，其中Cobegin和Coend表示它们之间的程序可以并发执行。begincount∶integer;count∶=0;cobegin

第五章进程管理observerbeginL1；……observenextcar;count∶=count+1;gotoL1endreporterbeginL2:……printcount;count∶=0gotol2endcoendend

第五章进程管理由于观察者和报告者各自独立地并行工作，count∶=count+1的操作，既可以在报告者的printcount和count∶=0操作之前，也可以在其后，还可以在printcount和count∶=0之间。即可能出现以下三种执行序列：(1)count∶=count+1;printcount;count∶=0;(2)printcount;count∶=0;count∶=count+1;(3)printcount;count∶=count+1,count∶=0。

第五章进程管理假设在开始某个循环之前，count的值为n，则在完成一个循环后，对上述三个执行序列打印机打印的count值和执行后的count值如下表所示：执行序列打印的值(1)n+10(2)n(3)n执行后的值10

第五章进程管理2.程序和机器执行程序的活动不再一一对应程序和机器执行程序的活动是两个概念。程序是指令的有序集合，是静态的概念；而机器执行程序的活动是指指令序列在处理机上的执行过程，或处理机按照程序执行指令序列的过程。通常把机器执行程序的活动，称为“计算”。3.并发程序间的相互制约资源共享和程序的并发执行(或称并发活动)使得系统的工作情况变得相当错综复杂，尤其表现在系统中并发程序间的相互依赖和制约方面。

第五章进程管理5.1.4进程概念的引入(1)行为的一个规则叫做程序，程序在处理机上执行时所发生的活动称为进程(Dijkstra)。(2)一个进程是一系列逐一执行的操作，而操作的确切含义则有赖于我们以何种详尽程度来描述进程(Brinch.Hansen)。(3)进程是这样的计算部分，它可以与别的进程并发执行(MadnickandDonovan)。(4)顺序进程(有时称为任务)是一个程序与其数据集一道顺序通过处理机的执行所发生的活动(AlanC.Shaw)。(5)一个进程是由伪处理机执行的一个程序()。

第五章进程管理5.2进程的表示和调度状态5.2.1进程的表示1.进程的组成图5.3进程的表示

第五章进程