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  • 并发程序执行的特征
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    2020-02-13 16:25:28

    间断性。程序在并发执行时,由于他们共享资源等原因导致彼此间形成了相互制约的关系。
    失去封闭性。
    不可再现性。程序在并发执行时由于不知道哪个程序会被优先执行导致处理结果可能出现不一致。

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    1:间断性:程序在并发执行的时候,因为是共享资源,以及完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的程序之间形成了相互制约的关系,导致程序执行呈现:执行--暂停--执行

    2:失去封闭性:当系统中有多个并发执行的程序时,各个资源是他们所共享的,这些资源的状态也由这些程序所改变,所以摸一个程序的运行环境会受到其他程序的影响。

    3:不可再生性

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    顺序执行时

    1.顺序性:严格的按照顺序执行

    2.封闭性:程序运行时独占全机资源 资源状态只有本程序才能改变它,程序一旦开始执行,不受外界影响

    3.可再现性:无论如何执行 都可缺获得相同的结果

     

    并发执行时

    1.间断性:由于资源有限,并发执行的程序存在相互制约的关系

    2.失去封闭性:并发执行的程序共享计算机资源,这些资源的状态由这些程序改变

    3.不可再现性:并发执行的程序执行的顺序不同可能有不同的执行结果

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  • 我们知道,在没有OS的计算机或者单道批处理系统中,程序执行的方式是顺序执行。在多道批处理系统中,多道程序共享系统资源、并发执行,因此引入了进程的概念。 所以,在学习进程之前有必要先对程序的 顺序执行 和 ...

    我们知道,在没有OS的计算机或者单道批处理系统中,程序执行的方式是顺序执行。在多道批处理系统中,多道程序共享系统资源、并发执行,并发执行出现的问题也引入了进程的概念。 所以,在学习进程之前有必要先对程序的 顺序执行并发执行方式简单的了解


    一、前驱图的概念

    所谓前驱后继,其实也就是发生时间的先后关系。

    作用: 用于描述程序执行的先后顺序。
    本质: 是一个有向无循环图,可记为 DAG(Directed Acyclic Graph)(重点:有向无循环)

    在这里插入图片描述

    结点表示: 一个进程、一个程序段 或 一条语句。
    有向边表示: 前驱关系。箭头所指的是后继,如图中 P2 是 P1 的后继。
    Pi --> Pj: Pi 存在指向 Pj 的边,称 Pi 是 Pj 的直接前驱,Pj 是 Pi 的直接后继。表示 Pj 在执行前 Pi 必须完成。
    终止节点: 没有后继的结点,如图中的 P9。


    二、程序的顺序执行与并发执行

    1. 顺序执行

    (1)顺序执行的前驱图

    就是“一条直线”,因为每个时刻都只能运行一个程序。

    在这里插入图片描述
    (2)程序顺序执行的特征

    ① 顺序性
    指处理机严格地按照程序所规定的的顺序执行。

    ② 封闭性
    指程序在封闭的环境下运行,即程序运行时独占全机资源(没有其它程序一起共享),资源的状态只有本机才能改变。

    ③ 可再现性
    只要程序执行时的环境和初始条件相同,当程序重复执行时,都可获得相同的结果。


    2. 并发执行

    (1)并发执行的设计与前驱图

    Parbegin 与 Parend 里面的部分并发执行,begin 和 end 里面的语句顺序执行。
    所以图中 只有当 紫色的 Parbegin 里面的 P1 和 P2 并发执行完之后,才能执行接下来的 P4。

    在这里插入图片描述


    (2)程序并发执行时的特征(注意是“程序”,不是“进程”!!!我刚学时就搞混了)

    ① 间断性
    也就是一个程序的整个执行过程是“走走停停”的,由于共享资源,这些并发的程序相互制约,有时需要进行等待,造成了 “执行——暂停——执行” 的间断性活动规律。

    ② 失去封闭性
    由于并发的程序之间共享系统资源,导致其中任一程序在运行时,其环境都必然会收到其它程序的影响,所以就失去了运行环境的封闭性。

    ③ 不可再现性
    程序在并发执行时,由于失去了封闭性,从而也失去了不可再现性。换句话说,程序在多次执行后,虽然它们执行的环境和初始条件是相同的,但得到的结果却各不相同。
    比如 A 和 B 两个程序共享变量N,A 中会让 N+1 ,B 中会让 N=0 。那么 N 最后的数值肯定跟 A 和 B 执行的情况(比如执行顺序什么的)有关系。

    此时还未引入进程的概念。如果每次执行的结果都不同,岂不是失去了程序的意义,因此,人们引入了“进程”的概念,并且设计了相应的进程同步机制,使得程序在并发同时也能独立地运行。对于进程的描述,在下一章【OS笔记 6】中。

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并发程序执行的特征

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