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操作系统第二章 ppt课件

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《操作系统第二章》PPT课件

《操作系统第二章》PPT课件

文件的逻辑结构与物理结构
文件的逻辑结构
从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立 于文件的物理特性，又称为文件组织。
文件的物理结构
又称文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储介质的存储性能 有关，而且与所采用的外存分配方式有关。
文件的逻辑结构与物理结构之间的关系
实时操作系统
是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理， 其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出 快速响应，并控制所有实时任务协调一致地运行。
操作系统的分类与特点
网络操作系统
是基于计算机网络的，是在各种计算 机操作系统上按网络体系结构协议标 准开发的软件，包括网络管理、通信 、安全、资源共享和各种网络应用。
设备分配算法
常用的有先来先服务（FCFS）、优先级高者优先（HPF）等算法 ，根据实际需求选择合适的算法进行设备分配。
设备回收机制
在用户进程使用完设备后，及时回收设备资源，以便其他进程使用 。
设备驱动程序与中断处理
设备驱动程序
与硬件直接交互的软件模块，提供对 设备的控制和管理功能。驱动程序需 要处理设备的初始化、数据传输、错 误处理等问题。
构。
PCB中包含了进程标识符、处理 器状态信息、进程调度信息、进
程控制信息等。
操作系统通过PCB对进程实施管 理和控制，如进程的创建、撤销 、阻塞、唤醒等操作都需要修改
PCB中的信息。
进程调度算法
01
进程调度算法是操作系统用来确定处理器分配给哪个进程使 用的策略和方法。
02
常见的进程调度算法包括：先来先服务FCFS、短作业优先 SJF、优先级调度算法PSA、时间片轮转RR等。

操作系统第二章PPT课件

操作系统第二章PPT课件

-
12
2.1.3 进程挂起
有挂起状态的进程转换图
创建 准许 就绪
激活 事件 发生
挂起
就绪 挂起
分派 超时
运行 准许
等待 事件
消失
(a) 带有一个挂起状态
创建
准许
准许
挂起
就绪， 挂起
事件 发生
阻塞 挂起
激活 挂起
激活
就绪
事件 发生 阻塞
分派 超时
运行
等待 事件
释放
-
消失
(b) 带有两个挂起状态
13
2.1.3 进程挂起
-
38
2.4.1 线程及其管理
2.线程的定义及特征
线程是进程内的一个相对独立的、可独立调度 和指派的执行单元。
线程具有以下性质：
• 线程是进程内的一个相对独立的可执行单元。
• 线程是操作系统中的基本调度单元 。
• 一个进程中至少应有一个线程 。
• 线程并不拥有资源，而是共享和使用包含它的 进程所拥有的所有资源。
• ③当运行中获取用户程序提出的某种请求后，OS可以 代用户程序产生进程以实现某种功能，使用户不必等 待。
• ④基于应用进程的需要，由已存在的进程产生另一个 进程，以便使新程序以并发运行方式完成特定任务。
-
5
2.1.1 进程产生和终止
2.进程终止 导致进程终止的事件大致有14种 ：正常 结束 、超时限制 、内存不足 、超界 、 保护错误 、算术错误 、超越时限 、I/O 失败 、非法指令 、特权指令 、错误使 用数据 、操作员或OS干预 、父进程终 止 、父进程需要 。
-
27
2.3.1 执行模式
大多数处理器都至少支持两种执行模式， 一种是同操作系统有关的模式，另一种则 是同用户程序有关的模式。较低特权模式 称为用户模式。较高特权模式指系统模式、 控制模式或内核模式。内核是操作系统中 最核心功能的集合。

操作系统课件 第2章 进程

操作系统课件 第2章 进程

第二章 进 程 管 理
对于具有下述四条语句的程序段： S1: a∶=x+2 S2: b∶=y+4 S3: c∶=a+b S4: d∶=c+b 请画出前趋关系图。
S1 S3 S2 S4
第二章 进 程 管 理
2.2 程序并发执行时的特征
1) 间断性 相互制约性)－后面的模块等待前面的模块 间断性(相互制约性 － 相互制约性 传来的结果，然后才执行（如打印模块等待 计算模块完成）。走走停停。 2) 失去封闭性 ：多个程序共享系统中的各种资源， 因而这些资源的状态将由多个程序来改变， 致使程序的运行已失去了封闭性。 结果是一个程序运行时会受到另一个程序的 结果是 影响。 3) 不可再现性 ：程序在并发执行时，由于失去了封 闭性，也将导致失去其可再现性
第二பைடு நூலகம் 进 程 管 理
新进程
接纳
就绪 时间片完 I/O完成 进程调度
阻塞 I/O请求
执行
完成
结束
图 2-5 进程的三种基本状态及其转换
(教材讲5种)
第二章 进 程 管 理
作业调度
作业后备队列
阻塞队列
外存
进程就绪队列
一些 阻塞队列
内存
处理器 (CPU)
第二章 进 程 管 理
3.7五状态 五状态进程模型 五状态
第二章 进 程 管 理
3.4进程与程序的区别 进程与程序的区别
程序是静态的， 1)程序是静态的 进程是动态的; 是根本区别） 1)程序是静态的，进程是动态的;（是根本区别） 程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。 程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。 2)进程和程序不是一一对应的 2)进程和程序不是一一对应的 ; • 一个程序可对应多个进程 即多个进程可执行同一程序 ; 一个程序可对应多个进程,即多个进程可执行同一程序 • 一个进程可以执行一个或几个程序 3)进程是暂时的 程序的永久的：进程是一个状态变化的过程， 进程是暂时的， 3)进程是暂时的，程序的永久的：进程是一个状态变化的过程， 程序可长久保存。 程序可长久保存。 4)进程与程序的组成不同 进程的组成包括程序、 进程与程序的组成不同： 4)进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程 控制块（即进程状态信息）。 控制块（即进程状态信息）。 5)进程具有创建其他进程的功能 而程序没有。 进程具有创建其他进程的功能， 5)进程具有创建其他进程的功能，而程序没有。

计算机操作系统教程(第四版)PPT课件：第2章 操作系统用户界面

计算机操作系统教程(第四版)PPT课件：第2章 操作系统用户界面
接耦合方式的原理如图2.3所示。
图2.3 直接耦合输入方式
4. SPOOLING系统
SPOOLING又可译作外围设备同时联机操作。SPOOLING系统的工作原理如图2.4 所示。
在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来。 作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。操作系统中的输入程序包含两个 独立的过程，一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区；另一个是写过程,负责 把缓冲区的信息送到外存输入井中。这里，外围设备既可以是各种终端,也可以是
vi 编辑文件 ：wq filename 保存文件 ：q! 不保存退出
Gcc test.c 编译test.c 生成a.out 文件 ./a.out 运行a.out
Find / -name ls 在根目录下查找ls文件 Grep –F test /etc/passwd 查找test用户
建立并且运行一个脚本
的编译、链接、装入和执行等。
作业说明书主要包含三方面内容，即作业的基本描述、作业控制描述和资源要求 描述。作业基本描述包括用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的最大处理 时间等。而作业控制描述则大致包括作业在执行过程中的控制方式。资源要求描 述包括要求内存大小、外设种类和台数、处理机优先级、所需处理时间、所需库
其他的输入设备，例如纸带输入机或读卡机等。
图2.4 SPOOLING系统
5. 网络输入方式
网络输入方式以上述几种输入方式为基础。当用户需要把在计算机网络中某一台 主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时，就构成了网 络输入方式。因为网络输入方式涉及到不同计算机间的通信问题，且该问题的讨
脚本基础
哪个Shell来执行脚本？

第2章(win10版)操作系统PPT课件

第2章(win10版)操作系统PPT课件

分布式操作系统
管理分布式系统中的各种 资源，实现资源共享和协 同工作。
操作系统的分类与发展
手工操作阶段
用户直接使用机器语言编写程序，并手动控制计算机运行。
批处理阶段
出现了专门的操作员和监控程序，实现了作业的自动处理。
操作系统的分类与发展
分时系统阶段
网络和分布式系统阶段
实现了多个用户同时使用计算机，提 高了计算机利用率。
。
文件的压缩、解压缩与加密
01
文件压缩
选中要压缩的文件或文件夹，右键点击选择“发送到”->“压缩
(zipped)文件夹”，可将文件压缩为zip格式。
02
文件解压缩
双击压缩文件，或使用右键菜单中的“解压全部”功能，可将压缩文件
解压到指定目录。
03
文件加密
右键点击要加密的文件或文件夹，选择“属性”，在“常规”选项卡中
存储器管理
负责内存的分配、回收、保护和扩充等， 提高内存利用率。
操作系统的分类与发展
批处理操作系统
对一批作业自动进行处理，无需 人工干预。
分时操作系统
允许多个用户通过终端同时与计 算机交互。
操作系统的分类与发展
01
02
03
实时操作系统
对外部请求在严格时间范 围内做出反应。
网络操作系统
提供网络通信和网络服务 功能的专用操作系统。
文件的搜索、排序与筛选
文件搜索
在资源管理器搜索框中输入关键 词，可快速查找文件。支持文件 名、文件类型和文件内容搜索。
文件排序
在资源管理器中选择“查看”选 项卡，可按照名称、修改日期、
大小等属性对文件进行排序。
文件筛选
在资源管理器中选择“查看”选 项卡，使用“筛选器”功能按照 文件类型、大小等条件筛选文件

第2章 操作系统Windows 10ppt课件

第2章 操作系统Windows 10ppt课件

2.1.1 操作系统概述
2． 操作系统的分类 操作系统的种类很多，可从简单到复杂，可从手机的嵌入式OS到超级计算机大型OS。可以从
不同角度对操作系统进行分类：
目前常见的操作系统有Windows、UNIX、Linux、Mac OS、Android、iOS 和 Chrome OS等 。
2.1.2 控制OS的两种方式-鼠标和键盘
2.3.1 桌面图标
【实训2-2】在桌面创建一个图标，指向文件夹D:\我的资料\旅游照片。有以下多种操作方法。
方法一：用鼠标右键将图标拖放到桌面上，在弹出的快捷菜单中选择“在当前位置创建快捷方式”。 方法二：按住<Alt>键的同时将图标拖到桌面上。 方法三：直接发送到桌面生成图标。
2.3.1 桌面图标
● 进程管理（Processing management） ● 内存管理（Memory management） ● 文件系统（File system） ● 网络通信（Networking） ● 安全机制（Security） ● 用户界面（User interface） ● 驱动程序（Device drivers） 操作系统的各种角色通常都围绕着“良好的共享” 这一中心思想。操作系统负责管理计算机的资 源，而这些资源通常是由使用它们的程序共享的；多个并发执行的程序将共享内存，依次使用 CPU，竞争使用I/O设备的机会；操作系统将担任现场监视角色，确保每个程序都能够得到执行的 机会。
在“开始”菜单中依次单击“设置”→“个 性化”→“任务栏”可以打开任务栏属性设置窗 口，可从中对任务栏进行个性化定制。
2.3.3 “开始”菜单
鼠标左键单击“开始”按钮 或按下键盘左下角的<Win>键即可打开“开始” 菜单。它是用户进行系统操作 的起始位置。

2024版第2章windows操作系统ppt课件

2024版第2章windows操作系统ppt课件
行。
网络功能
内置网络支持，方便用户连接互 联网和局域网。
Windows操作系统的版本与分类
专业版
面向专业用户，提供更多高级 功能和安全性选项。
教育版
针对学校和教育机构，提供专 门的教学资源和工具。
家庭版
针对家庭用户，提供基本的计 算机功能。
企业版
为企业级用户提供更高的安全 性、稳定性和管理功能。
服务器版
功能。
在弹出的菜单中，用户可以选 择需要的命令并执行相应的操
作。
03
Windows操作系统的文件管理
文件与文件夹的基本概念
文件
存储在计算机上的数据单位，通常 包含特定的信息或程序，并具有扩 展名以标识其类型 （如.txt、.docx、.jpg等）。
文件夹（目录）
用于组织和存储文件的容器，可以 包含其他文件夹和文件，形成层次 结构。
Windows操作系统的特点与优势
图形用户界面
直观易用的图形界面，降低了计 算机使用难度。
多任务处理
支持同时运行多个应用程序，提 高工作效率。
多用户支持
允许多个用户同时使用同一台计 算机，实现资源共享。
软件生态
丰富的软件资源，涵盖办公、娱 乐、教育等各个领域。
硬件兼容性
广泛的硬件支持，使得Windows 操作系统能够在各种计算机上运
常见网络故障排除
介绍常见的网络故障及其 排除方法，如无法连接到 Internet、IP地址冲突等。
浏览器的使用与设置
常见浏览器介绍
简要介绍几种常见的浏览器，如 Internet Explorer、Google
Chrome、Mozilla Firefox等。
浏览器基本设置

第二章Windowsppt课件(全)

第二章Windowsppt课件(全)
* 代表任意一个字符串
文件和文件夹
文件类型
文件类型 可执行程序 源程序文件 MS Office文档 图像文件 音频文件 流媒体文件 压缩文件 网页文件
扩展名
说明
EXE、COM
可执行程序文件
C、CPP、BAS 程序设计语言的源程序文件 DOC、XLS、PPT Word、Excel、Powerpoint创建的文档
BMP、JPG、GIF 不同格式的图像文件 WAV、MP3、MID 不同格式的声音文件
WMV、RM、QT 能通过Internet播放的流式媒体文件
ZIP、RAR
压缩文件
HTM、ASP
前者是静态的，后者是动态的
文件和文件夹
文件夹：俗称目录，用于分类存放大量的文件。它像一棵倒置的树。其 本身既可包含文件，也可包含其他文件夹。
添加图标 改变图标样式 改变图标显示方式
桌面组成及设置 --- 桌面背景
设置桌面背景
在桌面空白处单 击鼠标右键，选
择个性化命令
桌面组成及设置 --- 任务栏
“开始”按钮 ：用于打开「开始」菜单。 快速启动区：用于显示正在运行的应用程序和文件。 系统通知区：用于显示时钟、音量及一些告知特定程序和计算机设置状态的图标。 “显示桌面”按钮：可以在当前打开窗口与桌面之间进行切换。
设置任务栏按钮 调整任务栏
任务栏的大小、位置可以直接通 过鼠标拖拽方法进行改变
显示桌面
也可以在 “任务栏和「开始」
自定义任务栏系统通知区 菜单属性”对话框中设置
桌面组成及设置 --- 任务栏
设置任务栏按钮 调整任务栏 显示桌面 自定义任务栏系统通知区
单击“显示桌面”按钮， 可以快速查看桌面内容。
管理员账户：启动计算机后系统自动创建的用户账户，拥有 最高的操作权限。

2024版第2章操作系统Windows10ppt课件

2024版第2章操作系统Windows10ppt课件
应用程序无响应
通过任务管理器结束无响应的程序，或重启计算 机解决。
数据备份与恢复策略
定期备份重要数据
使用外部存储设备或云存储服务，定期备份个人文档、照片、视 频等重要数据。
创建系统还原点
在系统正常时创建还原点，以便在系统出现问题时恢复到之前的状 态。
数据恢复方法
如遇到数据丢失情况，可使用专业数据恢复软件尝试恢复，或寻求 专业技术支持帮助。
第2章操作系统Windows10ppt课件
目录
• Windows 10操作系统概述 • Windows 10操作系统的安装与配置 • Windows 10操作系统的基本功能 • Windows 10操作系统的高级功能
目录
• Windows 10操作系统的常用软件与 应用
• Windows 10操作系统的维护与故障 排除
配置开发环境 配置编译器、解释器、调试器等工具，确保开发环境能够 正常运行。
编写与运行程序 介绍如何在开发环境中编写代码、保存文件、编译运行程 序等基本操作，提供简单的编程示例，帮助用户快速入门 编程。
06
Windows 10操作系统的维护 与故障排除
系统维护与更新操作
定期检查系统更新
进入“设置”中的“更新与安全”，检查并安装系统更新，确保 操作系统安全。
将下载的镜像文件写入U盘或DVD等可启动 介质。
启动计算机
安装Windows 10
将制作好的启动盘插入计算机，重启计算机 并进入BIOS设置，将启动盘设置为第一启动 项。
按照屏幕提示完成Windows 10的安装过程， 包括选择安装语言、输入许可证密钥、选择 安装类型等。
配置Windows 10的基本设置
支持OneDrive等云存储 服务，方便用户在不同 设备间同步和分享文件

第2章计算机操作系统PPT课件

第2章计算机操作系统PPT课件

9/17/2024
大学计算机基础
用户接口
用户接口有两种类型： （1）命令接口和图形用户界面 用户 通过交互方式对计算机进行操作。 （2）程序接口 程序接口又称应用程 序接口（Application Programming Interface，API），为编程人员提供， 应用程序通过API可以调用操作系统 提供的功能。
操作系统
计算机硬件
整个计算机系统的层次结构
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.2 操作系统的作用和功能
1. 操作系统的作用
(1) 用户和计算机硬件之间的接口 (2) 硬件功能的扩充 为用户提供了 一台功能显著增强，使用更加方便， 安全可靠性更好，效率明显提高的机 器，称为虚拟计算机（Virtual Machine）。 (3) 资源管理器
9/17/2024
大学计算机基础
4．Linux Linux是一套免费使用和自由传播的、
与Unix完全兼容的类Unix操作系统。 Linux最初是由芬兰赫而辛基大学计算
机系的学生Linus Torvalds开发的一个操 作系统内核程序，Linux以其高效性和灵 活性著称，它能够在PC机上实现Unix操作 系统的功能。
9/17/2024
大学计算机基础
实时操作系统
实时操作系统是指系统能及时（或即时）响应外 部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理， 并控制所有实时任务协调一致地运行。
根据具体应用领域不同，实时操作系统分两类： （1） 实时控制系统 （2） 实时信息处理系统
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.4 典型操作系统简介
9/17/2024
大学计算机基础
图中进程WINWORD.EXE有4个线程， 进程explore.exe有16个线程。

操作系统-完整版PPT课件

操作系统-完整版PPT课件

Ｂ、双击“标题栏”
Ｃ、单击“任务栏”上相应的“任务按钮”
Ｄ、选择“控制”按钮弹出菜单中的“”最 大化
选项
２、在Windows中，可以“关闭”窗
口的操作是Ａ（ＢＣＤ
）
Ａ、双击“控制”按钮
Ｂ、按ALT+F4
Ｃ、选择文件“下拉菜单的”关闭“ 选项
Ｄ、选择“控制”按钮弹出菜单中“ 关闭”选项
３、属于多用户多任务的操作系统的是 （ BCD ）
操作中，要先按住键盘上的（ A ）键 ，再依次单击各选择对象。
A．CTRL B．ALT
C．SHIFT D．TAB
6、在Windows98中，有些菜单的选项
中的右端有一个向右的箭头，则表示 该菜单项代表( A )
A．将弹出下一级子菜单 B．当前不能选取执行 C．已被选中 D．将弹出一个对话框
7、应用程序窗口最大化以后，标
A．该命令正在使用
B．当前不能选取执行
C．执行该命令时出错
D．该命令已正确执行
3、按组合键（ B ）可以打开“开始 ”菜单。
A. Ctrl+O C. Ctrl+空格键
B. Ctrl+Ese D. Ctrl+Tab
4、运行windows98桌面上已经有某应用 程序的图标，可以( B )
A．左键单击该图标 B．左键双击该图标 C．右键单击该图标 D．右键双击该图标 5、在选定多个非连续文件或文件夹的
题栏右边分别是（ B ）三个 按钮 A．最小化、最大化和大小 B.最小化、还原和关闭 C.最小化、关闭和移动 D.最小化、最大化和恢复
8、下列叙述中，正确的是（ D ）
A、“开始”菜单只能用鼠标单击“开始” 按钮才能打开

第二章 操作系统基础PPT课件

第二章 操作系统基础PPT课件
说明书 程序 数据
依次1,2…n
依次1,2…n
监督程序
批处理系统示意图
13
通道和中断技术的出现，实现了主机、通道和 输入输出设备的并行操作，提高了系统效率，方便 用户对输入输出设备的使用。
中断是指处理机在执行某一任务的过程中，接
收到中断信号而中断正在执行的任务，转而执行另 一任务的过程。
通道称为输入/输出处理机，它把主机和外部设
8
返回
3.1.2 操作系统的形成与发展
1. 无操作系统 2. 单道批处理系统 3. 多道批处理系统 4. 分时系统 5. 实时系统 6. 通用操作系统 7. 操作系统的进一步发展
9
1.无操作系统阶段
手工方式
特点： ①用户独占一台计算机的全部 资源
②CPU等待人工操作 问题：人机矛盾，CPU与I/O速度不匹 配
用户的角度：用户和计算机之间的接 口
资源管理的角度：管理者
任务组织的角度：合理的组织工作流 程，以提高资源利用率
软件的角度：重要的程序和数据的集
合
7
3.操作系统的定义
控制计算机软件、硬件资源， 合理地组织计算机工作流程以及方 便用户的程序的集合，是为建立用 户与计算机之间的接口而为裸机配 置的一种系统软件。
3.1.4 操作系统的特征及功能
返回
3.1.1 操作系统的作用和目的
4
1.操作系统的用概户应念用软件
系统应用软件 操作系统
裸机
任何用户都是通过OS
使用计算机的。
如 Dos，Windows，
Unix，Linux……
5
没有操作系统拷 贝一个文件真难!
我的计算机有拷贝 功能!
DOS
6

Windows7操作系统ppt课件

Windows7操作系统ppt课件
22
开始菜单
“开始”菜单是用户经 常使用的上拉式菜单， 它是Win7的应用程序 入口。用鼠标左键单击 “开始”按钮即可打开 该菜单。
单击开始按钮
23
横向菜单
横向菜单栏：位于标题栏的下方，其中每个菜单都 包括一些命令，用这些命令可以完成各种操作。
24
快捷菜单
快捷菜单： 单击鼠标右键，可 以打开当前处理工 作的快捷菜单，其 中集中了当前工作 的常用功能，使用 非常方便。
25
六、对话框
对话框与窗口很相似，但是不能最大化和最小化，是系统或 应用程序与用户进行交互、对话的场所，让用户在进行下一 步的操作前做出相应的选择。
26
2.4 文件和文件夹的基本操作
一、文件及其属性
文件指被赋予名字并存储于磁盘上的信息的集合，这种信息可以 是文档或应用程序。它以图标和文件名来标识。 文件的基本属性：文件名、类型、大小等。
(1)文件名 文件名用来标识每一个文件，实现“按名字存取” 文件名格式为： 〈主文件名〉[.〈扩展名〉］
主文件名是必须有的，而扩展名是可选的,扩展名代表文件的类型。 例：Myfirstfile.DOC
Page 27
(2) 文件名命名规则： 1）在文件或文件夹的名字中，最多可使用255个字符。用汉字
“混合睡眠”
主要是为台式计算机设计的。混合睡眠是睡眠和休 眠的组合 - 它将所有打开的文档和程序保存到内存 和硬盘中，然后让计算机进入低耗能状态，以便可 以快速恢复工作。
10
2.2 Windows 7的启动和退出 二、 windows7桌面
桌面是 Win7的屏幕工作区 桌面组成：桌面图标、开始按钮、栏、系统提示区
4
2.1 操作系统的作用和功能
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  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
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13
并行与并发的概念差别
并行（Parallel）
➢ 同一时刻，两个事物均处于活动状态
并发（Concurrency）
➢ 宏观上存在并行特征，微观上存在顺序性
➢ 同一时刻，只有一个事物处于活动状态
05.09.2020
第二章 进程管理
14
并发所带来的效率提升
05.09.2020
第二章 进程管理
15
Reladdr 先执行
top
top
Getaddr 接着执行
top
执行top =
a
top＋1后中 断
a
a
b
b
b
e
e
e
f
f
f
05.09.2020
第二章 进程管理
12
程序并发执行的特点
例：程序A、B，共享变量N，程序A，只有一个语 句N:=N+1；程序B由两个语句Print(N)，N=0组成。 两个程序以不同速度运行，可能出现三种情况：
05.09.2020
第二章 进程管理
2
前驱图 (Precedence Graph)
前驱图是一个有向无循环图，图中的每个结点可用于表示 一条语句，一个程序段或进程；结点间的有向边则表示在
两结点之间存在的偏序或前驱关系。
结点、有向边、
P2
直接前驱、直接
P1
P3
P5 P6
P8
P9
后继、初始结点、 终止结点
P4
无循环关系，可
P7
实现顺序执行
05.09.2020
第二章 进程管理
3
程序的顺序执行
程序是一个静态的概念，是严格按次序执行的计 算机操作序列的集合，体现了编程人员要求计算 机完成相应功能时所应采取的顺序步骤。
一个较大的程序通常都是由若干个程序段组成。 在程序执行时，必须按照某种先后次序逐个执行， 仅当前一操作执行完后，才能执行后继操作。
05.09.2020
第二章 进程管理
16
进程的引入
并发执行的各程序段由于同时存在于主存中，共享软硬件资 源，造成其执行结果受执行速度影响的局面。 在多道程序系统所带来的复杂环境中，程序段具有了并发、 制约、动态的特性，原来的程序概念，难以刻画系统中的情况。
失去封闭性→失去可再现性；外界环境在程序的两次执行期间发生变
化，失去原有的可重复特征。
05.09.2020
第二章 进程管理
11
例：设有堆栈S，栈指针top，栈中存放内存中相应数据块地址，设有
两个程序段getaddr（top）和reladdr（blk），其中getaddr（top） 从给定的top所指栈中取出相应的内存数据块地址，而reladdr（blk） 则将内存数据块地址blk放入堆栈S中。
S1
S3
S4
S2
05.09.2020
第二章 进程管理
10
程序并发执行的特点
间断性
“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
失去程序的封闭性
多个程序共享系统中的资源，这些资源的状态将由多个程序来改变。 如：一个程序写到存储器中的数据可能被另一个程序修改，失去原有的 不变特征。
不可再现性
➢ N:=N+1在Print(N)和N=0之前，此时N值分为N+1,N+1, 0 ➢ N:=N+1在Print(N)和N=0之后，此时N值分为N, 0, 1 ➢ N:=N+1在Print(N)和N=0之间，此时N值分为N, N+1, 0
问题：并发与并行的区别是什么？
05.09.2020
第二章 进程管理
硬件资源：CPU、输入输出设备，存储器 软件资源：各种例行程序、各种共享的数据 多道程序环境下执行程序的道数 > 计算机系统中CPU的个数 单CPU中，则有N－1道程序处在等待CPU的状态 输入输出设备有限将导致这些设备被共享、内存有限将导致内存被共享
05.09.2020
第二章 进程管理
8
程序的并发执行
并发所带来的效率提升
顺序执行模式下的系统工作效率
➢ 系统总运行时间：80 ➢ CPU使用效率：CPU占用时间 / 总时间 ＝ 40/80 = 50% ➢ DEV1使用效率：15 / 80 ＝ 18.75% ➢ DEV2使用效率：25 / 80 = 31.25%
并发执行模式下的系统工作效率
➢ 系统总运行时间：45 ➢ CPU使用效率：40 / 45 = 89% ➢ DEV1使用效率：15 / 45 = 33% ➢ DEV2使用效率：25 / 45 ＝ 55.6%
例如：在进行计算时，总是先输入用户的程序和 数据，然后才能计算，计算完成后再将结果打印 出来。
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第二章 进程管理
4
程序的顺序执行
程序的顺序执行如图
I1
P1
O1
作业1
机系统中只有一个程序在运行，这个程序独 占系统中所有资源，其执行不受外界影响。一道程 序执行完后另一道才能开始。
可再现性：程序的结果与它的执行速度无 关（即与时间无关），只要给定相同的输 入，一定会得到相同的结果。
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第二章 进程管理
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多道程序系统中程序执行环境的变化
▪ 计算机能够同时处理多个具有独立功能的程序（批处理系统，分时系统、 实时系统、网络与分布式系统）。这样的执行环境具有三个特点： ➢ 独立性:每道程序都是逻辑上独立的，之间不存在制约关系。 ➢ 随机性：程序和数据的输入与开始执行时间都是随机的。这种随机性形 成了操作系统必须同时处理多道程序的客观要求。 ➢ 资源共享
第二章 进程管理
2.1 进程的基本概念 2.2 进程控制 2.3 进程同步 2.4 经典进程的同步问题 2.5 2.6 进程通信 2.7 线程
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第二章 进程管理
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2.1 进程的基本概念
2.1.1 前趋图 2.1.2 程序的顺序执行及其特征 2.1.3 程序的并发执行及其特征 2.1.4 进程的特征与状态 2.1.5 进程控制块
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第二章 进程管理
5
程序的顺序执行
一个程序的多条语句的顺序执行：
S1: a:=x+y S2: b:=a-5 S3: c:=b+1
S1
S2
S3
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第二章 进程管理
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程序顺序执行的特点
顺序性：一个程序开始执行必须要等到前 一个程序已执行完成。
封闭性：程序一旦开始执行，其计算结果 不受外界因素影响。
所谓程序的并发
I1
P1
O1
执行是指：若干个程 序同时在系统中执行，
I2
P2
O2
这些程序的执行在时
间上是重叠的，一个 I3 P3 O3 程序的执行尚未结束，
另一个程序的执行已
经开始。
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第二章 进程管理
9
程序的并发执行
一个程序的多条语句的并发执行：
S1: a:=x+2 S2: b:=y+5 S3: c:=a+b S4: d:=c+6