进程管理和内存管理.ppt

计算机应用基础,BasicsofthecomputerApplication,2010年12月,第四部分计算机软件,4.1计算机软件概述4.2计算机语言4.3进程管理4.4内存管理,计算机应用基础,4.3进程管理,4.3.1程序的并发执行4.3.2进程的概念4.3.3进程的组成4.3.4进程的基本状态4.3.5线程,操作系统层,进程在其生命期内，可以处于下面3种基本状态之一:（1）运行状态：获得CPU的进程处于此状态，其对应的程序正在处理机上运行着。（2）阻塞状态：进程为了等待某种外部事件的发生（如等待输入/输出操作的完成，等待另一个进程发来消息），暂时无法运行。阻塞状态也称等待状态或挂起状态。（3）就绪状态：已具备运行所需的一切条件，只是由于别的进程占用处理机而暂时无法运行。,4.3.4进程的基本状态,进程管理,运行状态,就绪状态,阻塞状态,等待某事件发生,（如等待I/O）,所等待事件发生（如I/O完成）,分到CPU,时间片到,新建状态,终止状态,接纳,终止,进程的状态转换图,进程管理,（1）动态性：程序是静止的，进程是程序的一次运行活动，是动态的。进程有一定的生命期，会产生、消亡。（2）并发性：进程可并发执行，作为资源申请和调度的基本单位。程序是不能并发执行的。（3）非对应性：程序和进程无一一对应关系，一个程序可被多个进程共用，一个进程在其活动中又可顺序地执行若干程序。（4）异步性：各进程在并发执行过程中会产生相互制约关系，造成执行速度的不可预测性；而程序是静态的，不存在这种异步特征。,进程和程序的区别,进程管理,4.3进程管理,4.3.1程序的并发执行4.3.2进程的概念4.3.3进程的组成4.3.4进程的基本状态4.3.5线程,操作系统层,1、引入目的：为了减少程序并发执行时所付出的时空开销,使操作系统具有更好的并发性。时空开销:创建进程、撤消进程、进程切换等操作时产生2、线程thread（轻型进程）：是进程中的一个实体，是被系统独立调度和运行的基本单位线程可以和同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。线程本身基本上不拥有系统资源，只拥有一些在运行中必不可少的资源。同一进程中的多个线程可以并发执行。,4.3.5线程,进程管理,单线程和多线程的进程模型,4.3.5线程,进程管理,3、线程的组成1）线程控制块结构：一个惟一的线程标识符描述处理器工作情况的一组寄存器两个栈指针一个私有存储区，存放现场保护信息和其他与该线程相关的统计信息,4.3.5线程,进程管理,2）线程的状态运行状态阻塞状态就绪状态终止状态,就绪,初始化,转换,等待,运行,备用,终止,创建和初始化线程,加入就绪队列,选择执行,切换,被抢先或时间片到,被抢先,等待完成,等待对象句柄,换出内核,换入内核,执行完成,重新初始化,Windows2000/XP的线程装态转换图,4.3.5线程,进程管理,4、进程与线程的关系1）、从调度的角度看线程作为资源和分配的基本单位；进程作为拥有资源的基本单位在同一进程中，线程的切换不会引起进程的切换；但不同进程中的线程切换将会引起进程的切换。2）、从并发性的角度看：进程之间存在并发执行同一个进程中的多个线程也可以并发执行,4.3.5线程的引入,进程管理,3）、从拥有资源的角度看进程是拥有资源的独立单位，线程一般不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源。4）、从系统开销的角度看：进程切换时会导致系统开销的增加；而线程切换的系统开销则很小。同一个进程中的线程同步和通信的实现比较容易实现,4.3.5线程的引入,进程管理,5、使用线程的好处1）、易于调度2）、提高并发性3）、线程开销小4）、利于充分发挥多处理器的功能,4.3.5线程,进程管理,第四部分计算机软件,4.1计算机软件概述4.2计算机语言4.3进程管理4.4内存管理,计算机应用基础,参考资料,参考教材,网站资源