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  • 几乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务,一个任务通常就是一个程序,每个运行...进程的特点: 独立性 独立存在的实体,拥有自己独立的资源,拥有自己的私有地址; 在没有经过进程本身允许的情况下,一个用户进...

    几乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务,一个任务通常就是一个程序,每个运行中的程序就是一个进程。

    当一个程序运行时,内部可能包含了多个顺序执行流,每个顺序执行流就是一个线程。

    1、进程

    进程是处于运行中的程序,具有一定的独立能力,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

    进程的特点:

    • 独立性
      • 独立存在的实体,拥有自己独立的资源,拥有自己的私有地址;
      • 在没有经过进程本身允许的情况下,一个用户进程不能访问其它进程地址空间。
    • 动态性
      • 程序只是一个静态的指令集合,而进程是一个正在系统中活动的指令集合;
      • 进程在程序中加入了时间概念,具有自己的生命周期和各种不同的状态。
    • 并发性
      • 多个进程可以在单个处理器上并发执行,不会互相影响。

    2、线程

    线程是进程的执行单元,也称为轻量级进程。

    就像进程在操作系统中的地位一样,线程在程序中是独立、并发执行流,当进程被初始化后,主线程就被创建。

    线程的特点:

    • 线程是进程的组成部分,一个线程必须有一个父进程,一个进程可以拥有多个线程;
    • 一个程序运行后至少有一个进程,一个进程至少包含一个线程;
    • 线程可以拥有自己的堆、栈、局部变量,但不能拥有系统资源。
    • 多个线程共享父进程的全部资源,相互之间协作共同完成进程所要完成的任务;

    3、多线程

    多线程的运行方式:

    • 线程是独立运行的,它并不知道进程中是否还有其它线程存在;
    • 线程的执行是抢占式的,当前运行的线程在任何时候都可以被扶起,以便其它线程运行;
    • 一个线程可以创建和撤销另一个线程,同一个进程中的多个线程可并发执行;
    • 多线程扩展了多进程,使同一个进程可以同时并发处理多个任务。

    多线程的优点:

    • 进程之间不能共享内存,但线程之间共享内存很容易;
    • 系统创建进程需要重新分配系统资源、内存空间,但创建线程则很简单,因此用多线程来实现多任务并发比多进程效率高;
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  • 程序并不能单独执行(例如需要CPU的调度、寄存器、随机存储存储器RAM等等协助工作),只有将程序加载到内存中,系统为它分配资源后才能执行,这种正在执行的程序叫做进程进程是系统进行资源分配调度的一个基本...

    顺序编程:

    即程序中的所有事物在任意时刻都只能执行一个步骤。在未学习并使用并发编程前,你使用的都是顺序编程。

    什么是程序、进程、线程、并发?

    程序和进程

    程序并不能单独执行(例如需要CPU的调度、寄存器、随机存储存储器RAM等等协助工作),只有将程序加载到内存中,系统为它分配资源后才能执行,这种正在执行的程序叫做进程。进程是系统进行资源分配调度的一个基本单元,每个进程都有自己独立的地址空间。

    1 .程序和进程的区别:

    程序是指令的集合,是进程运行的静态描述文本。
    进程是一个独立的完整的任务。例如:QQ、淘宝、DNF等,这些都是进程。系统会为这些任务分配唯一的端口号以示区分,运行在唯一端口号上的程序就是进程。

    2. 进程的特点

    • 独立性:进程是独立的实体,有自己独有的资源和地址空间。
    • 隔离性:每个进程之间互不打扰。
    • 动态性:拥有自己的声明周期和不同状态。

    为什么会产生线程呢?

    在顺序编程(单线程)模式下,可能发生进程阻塞(该程序控制范围之外的某些条件,例如I/O、抛异常等等,而导致不能继续向前执行),整个程序都将停止下来,直到外部条件发生变化。但是,如果使用并发编程,那么当一个任务阻塞时,程序中的其他任务还可以继续向前执行,事实上,从性能的角度来看,如果没有任务会阻塞,那么在单处理机上使用并发就没有任务意义,还会造成系统资源的浪费。

    线程

    线程是进程的一个实体,也是CPU调度和分配的基本单位,他是比进程更小的能独立运行的基本单位,有时又被称为轻权进程或轻量级进程。相对进程而言,线程是一个更加趋近于执行体的概念。进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而线程自己基本上不拥有系统资源,也没有独立的地址空间(它的一切都是依赖于进程给的,是进程组成的基本单元),线程的改变只代表了CPU执行过程的改变,而没有发生进程所拥有的资源的变化。除了CPU之外,计算机内软硬件资源与线程无关,但它可与同属于一个进程的其他线程共享进程的全部资源。
    总结一句话:进程可以划分为多个分离的、独立运行的任务,这些任务就是线程。也可以说,线程就是进程的组成部分,多个线程组成一个进程。

    1. 特点:

    • 没有独立的系统资源,它的系统资源是父进程给它的。
    • 一个线程可以创建和撤销另一个线程。
    • 并发性:线程在执行过程中并发的执行。
    • 在系统调度中:例如时间片轮转法。线程是抢占式执行的。

    2. 好处:

    线程可以使程序从系统调度中抽身出来,即代码不必知道它是运行在具有一个还是多个CPU的机器上。所以,使用线程机制是一种建立透明的、可扩展的程序的方法,如果程序运行的太慢,为机器添加一个CPU就能很容易的加快程序的运行速度。多任务和多线程往往是使用多处理器系统的最合理方式。

    融合起来形成一个便于理解的例子

    例如我们需要通过代码的形式生产一台汽车,这些代码就是程序。生产汽车是一个整体的独立的任务,而这个任务就是进程。生产汽车需要很多小的任务支持它,如需要生产车胎、生产车窗、生产引擎等等。这些小的任务就是线程。大多数操作系统都会轮流的调用线程,但由于CPU的执行较快,可看做这些线程是在并发执行。

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  • 进程

    2021-05-21 17:14:21
    这里写目录标题程序执行1、程序的顺序执行程序顺序执行的特点2、程序的并发执行程序并发执行时的特征进程进程的概念进程的特征1、结构特征2、动态性------进程的最基本特征3、并发性4、独立性5、异步性 ...

    程序执行

    1、程序的顺序执行

    一个程序由若干个程序段组成,而这些程序段的执行必须是顺序的,这种程序执行的方式就称为程序的顺序执行。

    程序顺序执行时的特点

    1、顺序性
    2、封闭性
    3、可再现性

    2、程序的并发执行

    不存在前驱关系的程序之间才可能并发执行

    程序并发执行时的特征

    1、间断性
    2、失去封闭性
    3、不可再现行

    进程

    进程的概念

    进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

    进程的特征

    1、结构特征

    程序段+进程控制块(pcb)+相关数据=进程实体

    2、动态性------进程的最基本特征

    进程:进程实体的一次执行过程,有生命周期

    3、并发性

    多个进程实体同存于内存中,在一段时间内同时运行,可以并发执行。

    4、独立性

    进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位

    5、异步性

    进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进

    进程的基本状态

    1、就绪状态
    2、运行状态
    3、阻塞状态

    进程控制块(PCB)

    概念

    存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块,进程控制块是进程存在的唯一标志。

    作用

    PCB的作用,是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其他进程并发执行的过程。

    作为独立运行的基本单位的标志
    能实现间断性运行方式
    提供进程管理所需要的信息
    提供进程调度所需要的信息
    实现与其他进程的同步与通信
    进程控制块中的信息
    1、进程标示符
    内部标示符:唯一的数字标示符,一个进程的序号
    外部标示符:由创建者提供,由用户访问该进程时使用
    2、处理机状态
    3、进程控制信息

    程序和数据的地址
    进程同步和通信机制
    资源清单:进程所需要资源清单
    链接指针:本进程所在队列中下一个进程PCB的首地址

    进程控制块的组织方式

    1、线性方式

    将系统中所有的PCB组织在一张线性表中。

    2、链接方式

    把具有统一状态的PCB用其中的链接字链接成一个队列。

    3、索引方式

    进程的创建

    引起创建进程的事件

    用户登录、作业调度、提供服务、应用请求

    进程的创建过程

    申请空白PCB
    为新进程分配资源
    初始化进程控制块
    将新进程插入就绪队列

    进程的阻塞

    引起进程阻塞的主要原因

    请求共享资源失败;等待某种操作完成;新数据尚未到达;无新工作可做。

    进程同步

    进程同步的主要任务

    使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作,从而使程序的执行具有可再现性

    进程同步的基本概念
    1、两种形式的制约关系

    1、间接相互制约关系:互斥关系
    2、直接相互制约关系:同步关系

    2、临界资源------互斥访问
    3、临界区

    并发进程中于共享变量有关的程序段称为临界区,即每个进程中访问临界资源的那段代码。

    同步机制应该遵循的规则

    1、空闲让进
    2、忙则等待
    3、有限等待
    4、让权等待
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  • 进程的定义

    2021-01-02 23:44:13
    曾有许多人从不同的角度对进程下过定义,其中较典型的进程定义有: 1)进程是程序的一次执行。 2)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。...②程序并发执行的特点:程序执行的间断性 ...

    曾有许多人从不同的角度对进程下过定义,其中较典型的进程定义有:
    1)进程是程序的一次执行
    2)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。
    3)进程是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。

    在引入了进程实体的概念后的进程定义为:进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

    ①进程和程序的本质区别:前者为动态的,后者为静态的。

    ②程序并发执行的特点:程序执行的间断性

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  • 进程的管理

    2020-06-26 00:26:00
    程序顺序执行的三个特点:顺序性,封闭性(程序执行结果不受外界因素影响),可再现性(只要输入初始条件相同,则无论何时重复执行都会得到相同结果) 程序并发执行特点:间断性(任意程序不可能一直占有CPU),...
  • 操作系统中的进程管理

    热门讨论 2020-06-29 10:40:49
    操纵系统的最核心的概念是进程。 程序的执行:分为顺序执行和并发执行。。 程序顺序执行的特点:顺序性、封闭性、可再现性。、 程序并发执行的特点:间断性、失去封闭性、不可再现性。 ...
  • 进程的分类

    千次阅读 2019-04-18 09:26:07
    在Linux系统中,根据进程的特点,把进程可以分为三类:交互进程、批处理进程和守护进程。 1. 交互进程:是由shell启动的进程,它既可以在前台运行,也可以在后台运行。交互进程执行过程中,要求与用户进行交互...
  • 顺序执行的特点 顺序性:每一操作都在下一操作开始前结束,严格按照顺序; 封闭性:程序在封闭环境下执行,程序运行时占全机资源,资源的状态只有该程序才能改变,一旦程序开始执行,结果不受外界影响; 可再现性...
  • 进程 四个进程p1,p2,p3,p4,到达时间为0,2,4,6,预计执行时间为3,6,5,2个单位时间,计算每种算法下进程的调度顺序、周转时间和系统平均周转时间,分析每种调度算法的特点
  • 进程的调度算法.

    2018-04-03 19:42:42
    1. 调研进程的调度算法.  答: 1,时间片轮转调度算法(RR) 给每个进程固定执行时间,根据进程到达先后顺序让进程执行单个时间片时间,执行完成后...根据进程到达先后顺序执行进程,不考虑等待时间和...
  • Java中的进程 线程

    2018-04-01 14:37:09
    一、进程1、进程:系统进行资源调度和分配的一个单位。当程序进入内存运行时,即为进程。2、进程的三大特点:(1)...二、线程:1、线程:进程的组成部分,是进程包含的多个顺序执行流。2、线程的特点:(1)每个进...
  • 了解进程的调度算法

    2019-09-12 16:07:13
    给每个进程固定的执行时间,根究进程到达CPU先后顺序进程执行单个时间片时间,执行完成后进入下一个进程。时间片轮转调度不考虑等待时间和执行时间。属于抢占式调度。特点是长短兼顾不会出现某单一进程一直...
  • 2.进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时发生的活动 3.进程时具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程 它时系统进行资源分配和调度的一个独立单元 进程的特点 1.动态性 进程的实质时进程实体的执行过程 ...
  • 那么应该采用一个什么样的概念来描述计算机程序的执行过程和作为资源分配的基本单位,才能充分反映操作系统的执行并发、资源共享及用户随机使用的特点呢? 由于程序是静态、顺序的,不适合作为并发和资源分配单位的...
  • 进程的描述与控制

    2021-01-08 20:13:23
    (2)进程是一个程序机器数据在处理机上顺序执行时所发生活动。 (3)进程时具有独立功能程序在 一个数据集合上运行过程,它是系统进行资源分配和调度一个独立单位。 组成: 进程主要由数据段、程序段、...
  • 早期计算机系统都是单道处理系统,即所有程序都是顺序执行,这样一来效率很低。后来引入程序并发概念,但并发也会带来问题,因为不同执行顺序会带来不同运行结果,而并发最大一个特点就是不确定性。 因此...
  • 线程与进程的关系

    2020-08-13 22:21:05
    线程、进程 1.多线程的介绍 1)多线程的优点 a.可以把占据时间较长的任务放到后台去处理 ... start的执行顺序与线程的启动顺序不一定是一致的,即创建线程的顺序不一定就是线程执行的顺序。 c.在多线程中,m
  • JAVA中的进程和线程

    2017-07-09 09:13:35
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  •  程序的顺序执行具有以下特点:  1. 顺序性  2. 封闭性  3. 可再现性 2 多道程序系统中程序执行环境  这样执行环境具有以下3个特点:  1. 独立性  2. 随机性  3. 资源共享性 3 并发执行 两...
  • 进程的调度算法

    2019-05-23 15:14:27
    进程的调度算法主要有...当前作业或进程占用 CPU,直到执行完或阻塞,才让出 CPU,属于非抢占式调度 公平、有利于长作业、CPU 繁忙作业 不利于I/O繁忙工作,不利于短作业 轮转法(RR) 轮转法就是让每个进程...
  • 程序的顺序执行顺序执行 特点: 顺序性: 封闭性:程序是在封闭的环境下执行的,即程序运行时独占全机资源,资源的状态(除初始状态)只有本程序才能改变它。 可再现性:执行环境和初始条件相同,就可再现...
  • 操作系统学习笔记-进程的概念

    千次阅读 2017-03-03 19:51:21
    程序顺序执行的特点 顺序性 - 处理机按照程序的顺序执行。 封闭性 - 程序一旦开始运行,他的结果不受到外界的影响。 可再现性 - 程序的执行结果和执行速度无关,之和初始条件有关。 程序并发执行的特征间断性: 程序...
  • 当一个进程运行时,内部可能包括多个顺序执行流,每个顺序执行流就是一个线程。  进程进程是指处于运行过程中程序,并且具有一定独立功能。进程是系统进行资源分配和调度一个单位。当程序进入内存运行时,...
  • 单道程序的顺序执行 多道程序的并发执行 并发执行的影响 进程的定义 进程的基本属性   问题产生 采用一个什么样的概念来描述计算机程序的执行过程和作为资源分配的基本单位,才能充分反映操作系统的执行并发...
  • 进程与PCB

    2019-09-29 01:00:52
    进程执行的特点 (1) 顺序性 处理机的操作严格按程序规定顺序执行(2) 封闭性 程序一旦开始执行,其计算结果不受外界因素影响。(3) 可再现性 程序执行只要初始条件一样,不论如何停顿,重复执行多少次结果都一样。 ...

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