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  • 并发进程

    2019-09-02 21:58:08
    并发进程 1 程序执行的顺序性 1.1 程序执行顺序性 程序执行的顺序性包括两个定义:程序内部的顺序性和程序外部的顺序性 内部:程序内部的顺序性是指单线程进程执行...进程的并发性是指一组进程在执行时间上是重叠...

    并发进程

    1 程序执行的顺序性

    1.1 程序执行顺序性

    程序执行的顺序性包括两个定义:程序内部的顺序性和程序外部的顺序性

    内部:程序内部的顺序性是指单线程进程执行时呈现程序内部的顺序性

    外部:程序外部的顺序性是指多个进程之间的顺序执行关系,这人写进程在时间上按照次序严格有效的执行,完成一个作业级的任务。

    2 程序执行的并发性

    2.1 程序并发性的含义

    进程的并发性是指一组进程在执行时间上是重叠的,即一个进程执行的第一条指令是在另一条指令结束前开始的。

    并发的实质是一个处理器在几个进程之间的多路复用

    2.2 并发程序设计

    把一个程序编制成若干个可同时执行的程序模块的方法

    如果这些模块属于同一个进程(说明这个程序是一个单线程,这个单线程通过多个线程分别实现这些模块),在进程内部执行,则称为并发多线程程序设计

    如果模块属于不同的进程(说明这个程序是通过多个进程实现不同的功能模块),则称为并发多进程程序设计

    2.3 并发进程分类

    并发进程之间的关系分为两类:无关的和交互的

    无关的并发进程:一组并发进程分别在不同的变量集合上操作

    交互的并发进程:一组并发进程共享某些变量

    并发进程的无关性是进程的执行与实践无关的一个充分条件,又称为Bernstein条件。相关定义可以参考下方链接。

    https://baike.baidu.com/item/Bernstein%E6%9D%A1%E4%BB%B6/5452747?fr=aladdin

    大概意思是用这个Bernstein条件用来确定那些进程是可以并发的。

    3 与时间有关的错误

    对于一组交互并发的进程,若执行的相对速度无法相互控制,则会出现与时间有关的错误,与时间有关的错误有两种表现形式:结果不唯一和永远等待

    3.1 结果不唯一

    购机票问题,可能会出现同一张票卖给两个乘客的情况,正确的做法是执行购买操作时只能一先一后不能同时执行。

    3.2 永远等待

    借书还书问题,合作进程之间等待、唤醒之类的同步信号发送次序颠倒时

    4 进程的交互

    4.1 进程之间的竞争关系

    竞争关系时由于并发进程共用一套计算机系统资源引起的

    死锁:一组已经获得部分资源的进程等待获得其他进程所占用的资源,最终该组进程陷入死锁僵局

    解决方式:进程互斥–若干进程要使用同一共享资源时,最多只允许一个进程使用

    饥饿:一个进程由于其他进程总是优于它而被无限期拖延

    解决方式:FCFS(先来先服务)策略

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  • 父子进程的并发性

    千次阅读 2014-08-13 11:09:07
    并行”是指无论从微观还是宏观,二者都是一起执行,就好像两个人各拿一把铁锨在挖坑,一小时后,每人一个大坑。 而“并发”在微观上不是同时执行,只是把时间分成若干段,使多个进程快速交替执行,从宏观...

     参考:http://wenda.so.com/q/1370493310062865?src=140

    并行”是指无论从微观还是宏观,二者都是一起执行的,就好像两个人各拿一把铁锨在挖坑,一小时后,每人一个大坑。

    并发”在微观上不是同时执行的,只是把时间分成若干段,使多个进程快速交替的执行,从宏观外来看,好像是这些进程都在执行,这就好像两个人用同一把铁锨,轮流挖坑,一小时后,两个人各挖一个小一点的坑,要想挖两个大一点得坑,一定会用两个小时。

    从以上本质不难看出,“并发”执行,在多个进程存在资源冲突时,并没有从根本提高执行效率。

    父子进程就是并发的。


    以下是个人添加的见解:

    在单处理器时,多进程并没有多大意义,单处理器的多任务处理只能是并发(交替以时间片轮询的),此时宏观上是多任务一起进行,实际在微观上却是以时间片交替进行,所以虽是在宏观上一起运行,但所用的时间与一个进程一个进程的执行并没有节省多少,当有进程需要挂起或睡眠时有可能时间会一点,但若是没有挂起或睡眠时,时间可能就会需要长一点,因为在时间片上不断进程转换内核也是需要消耗的。

    但在多处理器时,多任务就真的能做到并行性了,多个进程分别在不同处理器上执行,仅在资源冲突和需要同步时,停顿等待一下,其它时间真正做到异步同时执行。但如上所说,当多个进程存在资源冲突时,并没有从根本提高执行效率。

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  • 模拟进程的并发执行

    2011-12-05 21:51:33
    进程的并发性多个进程实体同时存在于内存中,能在一段时间内同时运行。 引入进程的目的就是为了使进程能并发执行,以提高资源利用率,所以并发性是进程的重要特征,也是OS的重要特征。
  • 文章目录一、进程的描述与控制1.1 进程1.2 进程的特点1.3 进程的结构二、进程的状态2.1 进程的并发执行2.2 进程的2状态2.3 进程的5状态2.4 进程的状态转换图 一、进程的描述与控制 1.1 进程 进程也称之为任务。 ...

    一、进程的描述与控制

    1.1 进程

    • 进程也称之为任务。
    • 指一个程序执行的过程:进程是程序在一个数据集合上的运行过程,是系统进行资源分配调度的一个独立单位;也是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程
    • 进程是可被跟踪的:可以使用执行指令的序列来进行跟踪。(从处理器角度上)

    1.2 进程的特点

    • 动态性
    • 并发的
    • 独立性
    • 异步性

    1.3 进程的结构

    • 程序(依赖于程序)
    • 数据
    • PCB(Process Control Block)进程控制块

    二、进程的状态

    2.1 进程的并发执行

    例:假设内存中由3个进程A,B 和 C,他们的程序代码已全部装入内存。若A,C两进程需要执行12条指令,B进程需要执行4条指令,且B进程执行到第4条指令处必须等待I/O。如何跟踪他们的执行过程?

    2.2 进程的2状态

    2.2.1 进程可以被理解为两个状态

    • Running(执行):
    • Not-running (非执行):

    2.2.2 状态转换图

    在这里插入图片描述

    • 并非所有进程只要Not-Runing就处于ready状态(就绪:完事具备,就差CPU分配给我),有的需要blocking(阻塞)等待I/O完成。
    • Not-running又可分为ready和blocked两种状态。
      所以2状态比较难处理这类情况。

    2.3 进程的5状态

    2.3.1 进程可被分为5个状态

    • Running(执行):占用处理器(单处理机环境中,某一时刻仅一个进程占用处理机)
    • Ready(就绪):准备执行的状态,准备被调度的状态,有机会就会开始执行。
    • Blocked(阻塞):等待某事件发生才能执行,如 等待I\O完成等。
    • New(新状态):进程控制块(PCB)已经创建,但未被OS接纳为可执行进程。
    • Exit(退出):因停止或取消,被OS从执行状态释放(将死状态)。

    2.3.2 状态转换图

    在这里插入图片描述

    • Null -> New:新创建进程首先处于新状态。
    • new -> Ready:OS接纳新状态进程为就绪进程。
    • Ready -> Running:OS只能从就绪进程中选一个进程执行。
    • Running -> Exit:执行状态的进程执行完毕,或被取消,则转换为退出状态。
    • Running -> Ready:分时系统中,时间片用完,或者优先级高的进程到来,及那个种植优先级低的进程的执行。
    • Running -> Block:执行进程需要等待某事件发生。通常因进程需要的系统调用不能立即完成,而阻塞(非锁死)。
    • Block -> Ready:当阻塞进程等待的事件发生,就转换为就绪状态。
    • Ready -> Exit:某些系统允许父进程在任何情况下终止其子进程。若一个父进程终止,其子孙进程都必须终止。
    • Block -> Exit:同上。

    进程在运行过程当中,等待的事件可能不相同,所以我们可能需要不同类型的阻塞队列。

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  • 进程的并发与并行,三种状态

    千次阅读 2020-03-17 09:23:30
    进程的特征: 1.动态性,进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期。 2.并发性进程的重要...进程的并发与并行 并发相比并...

    进程的特征:
    1.动态性,是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期

    2.并发性,是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行。

    3.独立性,是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。

    进程的并发与并行
    并发相比并行,处理方式不同,并发是一个处理器同时处理多个任务,并行是多个处理器同时处理多个任务,并发是逻辑同时,并行是物理同时。

    并发相比并行,在宏微观上由于处理器的利用方式不同,并发同时轮换多个进程,宏观上保持了进程同时进行,而并行不论宏观微观都是真正的同时进行。


    并发执行的特点是使得多个进程在逻辑上同时执行,将多个进程的指令轮换执行,表现为多个进程的执行挂起再执行,在宏观上似乎是同时执行了多个进程。

    并发执行类似于时分复用的特点,将CPU处理器进行不同时间利用,达到同时执行多个进程的目的


    进程的三种状态:
    1 .就绪状态:进程已获得除CPU外的所有必要资源,只等待CPU时的状态。系统会将多个处于就绪状态的进程排成就绪队列。

    1. 执行状态:进程已获CPU,正在执行。单处理机系统中,处于执行状态的进程只一个;多处理系统中,有多个处于执行状态的进程。

    2. 阻塞状态:正在执行的进程由于某种原因而暂时无法继续执行,便放弃处理机而处于暂停状态,即进程执行受阻。(这种状态又称等待状态或封锁状态)

    状态转换图说明:在这里插入图片描述

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  • 理解并发进程

    2019-04-18 18:55:00
    一、顺序程序设计: 顺序程序设计具有四种特性:(1)执行的顺序(2)环境的封闭...无关的并发进程是指它们分别在不同的变量集合上的操作,一个进程的执行与其他并发进程的进展无关,即一个进程不会改变另一个与...
  • 进程并发 操作系统

    2018-09-05 23:10:49
    进程的并发是指:再多道程序系统中,由于内存中可以同时装入多个程序,使他们共享系统资源,并发执行。  注意:只有不存在前驱关系的进程 才能并发执行,并发执行提高吞吐量和资源利用率。(p1-->p2,p1是...
  • 一、并发的优点 发挥多处理的强大能力 建模的简单 异步事件的简化处理 响应更加灵敏的用户界面 二、并发的缺点 ...进程中包含多个线程,线程共享进程的资源 线程处理器调度的基本单位 ...
  • 并发的同步互斥与死锁

    千次阅读 2020-01-05 14:38:13
    进程的并发性是指一组进程的执行在时间上是重叠的,即一个进程执行的第一条指令是在另一个进程执行的最后一条指令完成之前开始的 优点:能够同时启动多台设备操作,充分利用处理器与外围设备、外围设...
  •  计算机操作系统中把并行性和并发性明显区分开,主要是从微观的角度来说的,具体是指进程的并行性(多处理机的情况下,多个进程同时运行)和并发性(单处理机的情况下,多个进程在同一时间间隔运行的)。...
  • 并发是指在同一时间片段同时执行 进程之间相互独立,可实现并行,多线程只能并发执行,实际还是顺执行,只是在同一时间片段,假似同时执行,cpu可以按时间切片执行,单核cpu同一个时刻只支持一个线程执行任务,多...
  • 在计算机科学中,并发性(英语:Concurrency)是指在一个系统中,拥有多个计算,这些计算有同时执行特性,而且他们之间有着潜在交互。因此系统可进行运行路径会有相当多个,而且结果可能具有不确定性。并发...
  • 并发并行进程线程

    2020-12-13 11:21:17
    是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行技术。 具有多线程能力计算机因有硬件支持而能够在同一时间执行多个线程,提升性能。 1.2并发和并行【理解】 并行:在同一时刻,有多个指令在多个CPU上同时执行。 ...
  • 并发性和并行性

    2015-10-27 14:21:00
    并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 同时性是指两个或多个事件在同一时刻发生。 二者概念: 幷发实质是一个物理CPU(也可以多个物理CPU)在若干道程序之间多路复用,并发性是对有限物理资源强制...
  • 并发编程--进程

    2018-08-23 20:59:00
    进程的调度: .dll 库 .lib 库文件 .bat批处理脚本文件 .out Linux系统中的执行文件 .exe 可执行文件,双击能运行的文件 .sh shell脚本文件 进程:是指正在执行的程序,是...进程的特征:动态性,并发性,独立性,异步性 ...
  • ---恢复内容开始--- 1、并行与并发(parallelism and ...在多道处理程序环境下,并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时执行,但在单处理机系统中,每一时刻却仅能 有一道程序执行,故微观上这些程序...
  • 二、并发VS并行 ...并发性(concurrency),又称共行性,是指能处理多个同时性活动能力,并发事件之间不一定要同一时刻发生。 并行(parallelism)是指同时发生两个并发事件,具有并发含义,而并...
  •  计算机操作系统中把并行性和并发性明显区分开,主要是从微观的角度来说的,具体是指进程的并行性(多处理机的情况下,多个进程同时运行)和并发性(单处理机的情况下,多个进程在同一时间间隔运行的)。...
  • OS Review3 并发进程

    2020-07-03 15:41:58
    并发进程 顺序程序设计 顺序不但一个程序模块内部,也两个程序模块之间 内部顺序 一个程序在处理器上执行严格按序,只有前一个操作结束后,才能开始后继操作 外部顺序 一个计算任务需要若干不同...
  • 一、并发性(concurrency)和并行性(parallel)是两个概念, 1. 并行 并行是指在同一时刻,有多条指令在多个处理器上同时执行; 2. 并发 并发指在同一时刻,只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速轮换...
  • 并发性与并行性

    2011-04-15 10:14:27
    并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。  并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。  二者概念:  幷发实质是一个物理CPU(也可以多个物理CPU)在若干道程序之间多路复用,并发性是对有限...
  • 操作系统 --进程的异步

    千次阅读 2020-01-15 15:11:49
    异步性是指进程以不可预知速度向前推进。内存中每个进程何时执行,何时暂停,以怎样速度向前推进,每道程序总共需要多少时间才能完成等,都是不可预知。 是程序并发执行时,程序之间相互制约关系导致了并发...
  • 【操作系统】进程的异步

    千次阅读 多人点赞 2016-07-21 20:06:41
    异步性是指进程以不可预知速度向前推进。内存中每个进程何时执行,何时暂停,以怎样速度向前推进,每道程序总共需要多少时间才能完成等,都是不可预知。是程序并发执行时,程序之间相互制约关系导致了并发程序...
  • 程序和进程的主要区别:程序一个静态的指令集合,进程则正在系统中活动的指令集合。换句话说,运行中的程序就是进程。 进程具有三个重要的性质:独立性、动态性、并发性 独立性:经常在操作系统中独立存在,...
  • p9 第九章 多线程 进程是程序一次动态执行过程,它需要经历从代码加载,代码执行,到执行完毕一个完整过程,这个过程也是进程本身从产生,发展到最终消亡过程。...所谓多线程是指一个...

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进程的并发性是指