操作系统第二章

Posted 2020-11-26 dreamer-jie

重点：

　　进程的含义

　　理解掌握同步的概念及经典进程同步问题

难点：

　　进程同步算法

知识点：

　　进程、线程、进程的特征、PCB、进程控制、进程同步（通信）

前趋图和程序执行

前趋图：

　 有向无循环图（DAG），描述进程之间执行的前后关系。结点间的有向边用于表示两个节点间存在的偏序、前趋关系“->”。

　　　 （Pi，Pj）：pi是pj的直接前驱

　　　　每个节点还具有一个重量（权值），表示该节点所含有的程序量或节点的执行时间（长短）

　　　　起始节点：无进||终止节点：无出

　　前驱图中不能存在循环

　　　　例如： s1->s2,s2->s3,s3->s2  :不符合前驱关系

程序执行两方式：

　　　　顺序：单道批处理系统

　　　　并发：提高资源利用率

　　程序顺序执行(单道批处理）:

　　　　　　如C语言基础运算程序

　　　　　　i1->c1->p1->i2->c2->p2

　　　　特征：

　　　　　　顺序性：按程序结构所指定的次序（按进入内存的先后执行），每一操作都必须在上一个操作结束之后开始。

　　　　　　封闭性：独占全部资源，程序一旦开始，执行结果不受外界因素影响

　　　　　　可再现性：初始条件相同则结果相同 （执行环境和初始条件相同，程序不论连续执行还是走走停停地执行，都将获得相同结果。

　　程序的并发执行:（内存中多道作业）

　　　　第一道的计算和第二道的输入同时进行

　　　　i1->c1,i1->i2,c1->p1,c

　　　　即i2和c1以及p2是重跌的

　　　　　　例如： s1:  a=x+4

　　　　　　　　　 s2:  b=y+5

　　　　　　　　　 s3:  c=a+b

　　　　　　　　　 s4:  d =c+a     ===> s1、s2->s3   ,   s3->s4

　　特征：

　　　　间断（异步）性：“走走停停”，程序可能会走到中途停下来，失去原有的时序关系，因为存在竞争。

　　　　失去封闭性：因为存在资源共享，其状态将由多个（其他）程序来改变，失去原有的不变特征。

　　　　不可再现性->程序不可并发执行!： 失去封闭性 ->不可再现性：外界环境在程序的两次执行期间发生变化，失去原有的可重复性。实例：　　　

进程的描述：

*进程的定义

　　程序并发执行可以提高资源利用率、和系统吞吐量，通常程序不能并发执行，我们希望它能并发运行。为使它能并发执行，有可再现性，故引入“进程”。

　　程序段、相关数据段、进程控制块（PCB）组成，这三部分称为进程实体，简称进程。

　　　　打比方：

　　　　　　程序段 ：小朋友本体　 // 学生

　　　　　　相关数据段：出生时的一些状态 　　//学习的过程如成绩等

　　　　　　进程控制块：出生证明，户口本、身份证  //校园卡

　　典型进程定义：

　　　　进程是程序的一次执行；（人一辈子：程序，进程：）

　　　　进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动；

　　　　进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

 

特征

　　动态性：进程最基本特征，进程实质是程序在处理机上的一次执行过程，因此是动态的，因创建而产生，因调度而执行，因撤销而消亡，因无资源而暂停执行

　　并发性：

　　独立性：京城是一个能独立运行的进本单位。

　　异步性：进程各自独立、不可预知的速度向前推进（高速上的不同速度车辆）

进程&程序的区别：

　　进程是动态的，程序是静态的

　　进程是暂时的、有生命周期，程序是永久的　　

　　进程与程序组成不同：程序-指令的有序集合，进程-程序段、相关数据段、进程控制块（PCB）

　　而这对性关系：多次执行，一个程序可以对应多个进程；通过调用关系，一个进程可以对应多个程序执行（多对多）

*基本状态、转换：