进程、线程、管程三者之间的关系
进程、线程、管程三者之间的关系
首先我们先了解进程、线程、管程各自的概念：进程：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。线程：线程是进程中的实体，一个进程可以拥有多个线程，一个线程必须有一个父进程。线程不拥有系统资源，只有运行必须的一些数据结构；它与父进程的其它线程共享该进程所拥有的全部资源。线程可以创建和撤消线程，从而实现程序的并发执行。一般，线程具有就绪、阻塞和运行三种基本状态。
管程：管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。
现在我们来了解进程和线程的关系：
简而言之,一个进程至少有一个线程. 线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有
多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.
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之间可以并发执行。
下面我们用实际图解来加以分析进程和线程之间的关系：
这副图是一个双向多车道的道路图，假如我们把整条道路看成是一个“进程”的话，那么图中由白色虚线分隔开来的各个车道就是进程中的各个“线程”了。
①这些线程(车道)共享了进程(道路)的公共资源(土地资源)。
②这些线程(车道)必须依赖于进程(道路)，也就是说，线程不能脱离于进程而存在(就像离开了道路，车道也就没有意义了)。
③这些线程(车道)之间可以并发执行(各个车道你走你的，我走我的)，也可以互相同步(某些车道在交通灯亮时禁止继续前行或转弯，必须等待其它车道的车辆通行完毕)。
④这些线程(车道)之间依靠代码逻辑(交通灯)来控制运行，一旦代码逻辑控制有误(死锁，多个线程同时竞争唯一资源)，那么线程将陷入混乱，无序之中。
⑤这些线程(车道)之间谁先运行是未知的，只有在线程刚好被分配到CPU时间片(交通灯变化)的那一刻才能知道
管程的引用
信号量机制的引入解决了进程同步的描述问题，但信号量的大量同步操作分散在各个进程中不便于管理，还有可能导致系统死锁。如：生产者消费者问题中将P、V颠倒可能死锁。
为此Dijkstra于1971年提出：把所有进程对某一种临界资源的同步操作都集中起来，构成一个所谓的秘书进程。凡
要访问该临界资源的进程，都需先报告秘书，由秘书来实现诸进程对同一临界资源的互斥使用。
管程由四部分组成：
1.管程内部的共享变量。
2.管程内部的条件变量。
3.管程内部并行执行的进程。
4.对于局部与管程内部的共享数据设置初始值的语句。
由此可见，管程相当于围墙，它把共享变量和对它进行操作的若干个过程围了起来，所有的进程要访问临界资源时，都必须经过管程才能进入，而管程每次只允许一个进程进入管程，从而实现了进程的互斥。
进程与线程的区别 进程的通信方式 线程的通信方式
进程与线程的区别进程的通信方式线 程的通信方式 进程与线程的区别进程的通信方式线程的通信方式2011-03-15 01：04 进程与线程的区别： 通俗的解释 一个系统运行着很多进程，可以比喻为一条马路上有很多马车 不同的进程可以理解为不同的马车 而同一辆马车可以有很多匹马来拉--这些马就是线程 假设道路的宽度恰好可以通过一辆马车 道路可以认为是临界资源 那么马车成为分配资源的最小单位(进程) 而同一个马车被很多匹马驱动(线程)--即最小的运行单位 每辆马车马匹数=1 所以马匹数=1的时候进程和线程没有严格界限，只存在一个概念上的区分度 马匹数1的时候才可以严格区分进程和线程 专业的解释： 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。另外，进程在执 行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序 的运行效率。 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行 的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在 应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。 从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可 以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程 的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的 能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中 必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的 其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 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之间可以 并发执行 进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有 独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响， 而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线 程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程 的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。如果有兴趣深入的话，我建议你们看看《现代操作系统》或者 《操作系统的设计与实现》。对就个问题说得比较清楚。 +++ 进程概念
第二章进程管理答案
第二章进程管理 一、单项选择题 1、顺序程序和并发程序的执行相比，（）。 A.基本相同 B. 有点不同 C.并发程序执行总体上执行时间快 D.顺序程序执行总体上执行时间快 2、在单一处理机上，将执行时间有重叠的几个程序称为（）。 A.顺序程序 B. 多道程序 C.并发程序 D. 并行程序 3、进程和程序的本质区别是（）。 A.存储在内存和外存 B.顺序和非顺序执行机器指令 C.分时使用和独占使用计算机资源 D.动态和静态特征 4、在下列特性中，不是进程的特性的是（）。 A. 异步性 B. 并发性 C. 静态性 D. 动态性 5 A 6 A. 7 A. 8 A. 9 A. 10 A. 11 A. 12。 A. 13 A. 14 A. 15 A. 16、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（）。 A. S>0 B. S=0 C. S<0 D. S≠0 17、信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（）。 A．10 B．8 C．6 D．4 18、在进程通信中，使用信箱方式交换信息的是（）。 A．低级通信B．高级通信C．共享存储器通信D．管道通信 19．( )必定会引起进程切换。A．一个进程被创建后进入就绪态B．一个进程从运行态变成等待态c．一个进程从运行态变成就绪态 D．一个进程从等待态变成就绪态 20、操作系统使用( )机制使计算机系统能实现进程并发执行，保证系统正常工作。 A．中断B．查询c．同步D互斥 21.对于一个单处理器系统来说,允许若干进程同时执行，轮流占用处理器．称它们为（)的。 A.顺序执行 B.同时执行c.并行执行D.并发执行
实验一 进程与线程
实验：进程与线程 一、实验目的 通过函数调用掌握进程之间的通信。 体会线程的存在，了解线程与进程的关系。 二、实验环境 PC+Win7操作系统 三、实验方法和实验步骤 1．准备工作 打开VC++6.0环境。 2．在程序编辑区内输入程序，实现两个数互换。 3. 在VC环境下建立一个控制台应用程序P1。系统启动一个进程（因为支持线程，OS会在进程中主动创建一个主线程）来运行该程序。输出该进程的ID号、以及该进程下面主线程的ID号。多运行几次，观察结果。 四、实验结果
补充：在VC环境下建立一个控制台应用程序P1。系统启动一个进程（因为支持线程，OS会在进程中主动创建一个主线程）来运行该程序。 在进程中，我们自己再创建一个子线程（子线程1），该子线程做的事情很简单，就是让它不停地输出如下信息： 子线程1正在运行第1次，其进程的ID号=~, 子线程1的ID号=~ 子线程1正在运行第2次，其进程的ID号=~, 子线程1的ID号=~ 。。。。。。 。。。。。。 子线程1正在运行第20次，其进程的ID号=~, 子线程1的ID号=~ 只要启动了一个子线程，实际上系统中是主线程和子线程1在并发执行。 主线程的功能是输出这样形式的内容： 主线程正在运行第1次，其进程的ID号=~,主线程的ID号=~ 主线程正在运行第2次，其进程ID号=~, 主线程的ID号=~ 。。。。。。 。。。。。。 主线程正在运行第20次，其进程ID号=~, 主线程的ID号=~ 多运行几次，观察主线程和子线程并发调动的次序。每次调度都一样吗？为什么？进程ID、主线程ID和子线程ID每次都一样吗？ 体会操作系统中并发的异步性。 程序代码如下： #include
操作系统第二章进程和线程复习题
第二章练习题 一、单项选择题 1．某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态将（ C ）。 A. 从就绪变为运行； B．从运行变为就绪； C．从运行变为阻塞； D．从阻塞变为就绪2．进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（ D ）。 A.可以有多个进程控制块； B.可以和其他进程共用一个进程控制块； C.可以没有进程控制块； D.只能有惟一的进程控制块。 3．临界区是指并发进程中访问共享变量的（D）段。 A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、 程序 4. 当__ B__时，进程从执行状态转变为就绪状态。 A. 进程被调度程序选中 B. 时间片到 C. 等待某一事件 D. 等待的事件发生 5. 信箱通信是一种（ B ）通信方式。 A. 直接通信 B. 高级通信
C. 低级通信 D. 信号量 6. 原语是（B）。 A、一条机器指令 B、若干条机器指令组成 C、一条特定指令 D、中途能打断的指令 7. 进程和程序的一个本质区别是（A）。 A．前者为动态的，后者为静态的； B．前者存储在内存，后者存储在外存； C．前者在一个文件中，后者在多个文件中； D．前者分时使用CPU,后者独占CPU。 8. 任何两个并发进程之间存在着（D）的关系。 A．各自完全独立B．拥有共享变量 C．必须互斥D．可能相互制约 9. 进程从运行态变为等待态可能由于（B ）。 A．执行了V操作 B．执行了P 操作 C．时间片用完 D．有高优先级进程就绪 10. 用PV操作管理互斥使用的资源时，信号量的初值应定义为（B）。 A．任意整数 B．1 C．0 D．-1
进程作业(附答案)
第二章进程管理 程序在顺序执行（①顺序性:每个操作必须在下一个操作开始之前结束。 ②封闭性:程序一旦开始运行，独占全部资源，其执行结果不受外界因素影响。 ③可再现性:当程序重复执行时，只要程序执行的环境和初始条件相同，必将获得相同的结果。）时和并发执行（并发、资源共享、制约关系和动态等特征）时,分别具有哪些特征什么叫进程（进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。）为什么要引入进程的概念 1.进程的基本特征是什么（动态、共行、独立）?请叙述进程与程序的关系和差别 2.进程有哪几种基本状态请画出各状态之间的状态变化图并说明状态转换的典型原因 3.什么是ＰＣＢ包含哪些主要内容其作用是什么(是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程 序（含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。)(为什么说PCB是进程存在的唯一标志) 4.下列哪些情况是对的: ⑴进程由自己创建⑷进程由于自己解除挂起 ⑵进程由于自己阻塞⑸进程由于自己唤醒 ⑶进程由于自己挂起⑹进程由自己撤消 5.请解释忙等待与阻塞的区别。 6.用进程状态变迁图，我们可以说明有关处理机管理的大量内容， ⑴什么“事件”引起每次显着的状态变迁 ⑵当人们观察系统中所有进程时，我们能够看到由某一进 下，进程变迁3能立即引起一进程的变迁1发生 ⑶在什么情况下，如果有的话，将发生下述因果变迁: 21; 32; 41 ⑷在什么情况下，如果有的话，下述变迁不会立即引起其 它变迁发生 a) 1; b) 2; c) 3; d) 4 7.操作系统的内核是什么 8.原语与非内核程序在执行上有什么不同 9.什么是进程的控制包括哪些基本内容(进程的创建,进程的撤消,进程的阻塞,进程的唤醒,进程的 挂起,进程的激活,改变进程的优先级…等) 10.什么是线程试说明进程与线程的关系与区别。 11.并发进程间的制约有哪两种引起制约的原因是什么 12.我们说程序的并发执行将导致最终失去封闭性.这话对所有的程序都成立吗试举例说明. 13.什么叫与时间有关的错误与时间有关的错误表现在哪些方面请举例说明之. 14.什么是进程间的互斥什么是进程间的同步这两个概念有何区别 15.考虑一台计算机，它没有TEST AND SET LOCK指令，但可以按原子操作方式将一个寄存器的内 容与另一个存储器字进行交换，是否能利用该指令写一个达到互斥的例程 16.什么叫临界资源什么叫临界段对临界区的管理应符合哪些原则你能用什么工具去写进程间 互斥的同步算法书写该算法时应注意什么问题 17.下面是两个并发执行的进程,它们能正确运行吗若不能正确运行,请举例说明,并改正之(X是定 义的公共变量). Cobegin var x:integer; procedure P1 procedure P2 var y,z:integer; var t,u:integer; begin begin x:=1; x:=0; y:=0; t:=0; if x>=1 then y:=y+1; if x<1 then t:=t+2; z:=y u:=t end; end; coend; 18.因修路使A地到B地的多路并行车道变为单车道,请问在此问题中,?什么是临界资源什么是临 界段
查看程序的进程和线程实验报告
查看程序的进程和线程实验报告 篇一：程序实验2：11-多线程编程---实验报告 程序实验二：11-多线程编程实验 专业班级实验日期 5.21 姓名学号实验一（p284：11-thread.c） 1、软件功能描述 创建3个线程，让3个线程重用同一个执行函数，每个线程都有5次循环，可以看成5个小任务，每次循环之间会有随即等待时间（1-10s）意义在于模拟每个任务到达的时间是随机的没有任何的特定规律。 2、程序流程设计 3．部分程序代码注释(关键函数或代码) #include #include #include #define T_NUMBER 3 #define P_NUMBER 5 #define TIME 10.0
void *thrd_func(void *arg ) { (本文来自：https://www.360docs.net/doc/6210992184.html, 小草范文网:查看程序的进程和线程实验报告) int thrd_num=(int)arg; int delay_time =0; int count =0; printf("Thread %d is staraing\n",thrd_num); for(count=0;count { delay_time =(int)(rand()*TIME/(RAND_MAX))+1; sleep(delay_time); printf("\tTH%d:job%d delay =%d\n",thrd_num,count,delay_time); } printf("%d finished\n",thrd_num); pthread_exit(NULL); } int main()
操作系统--进程和线程实验报告
一.进程的创建 1．编辑源程序。 2. 编辑结果如下。 3.编译和运行程序。 4.运行解释结果 在语句p1=fork()之前，只有一个进程在执行这段代码，但在这条语句之后，就变成两个进程在执行了.这两个进程的几乎完全相同，将要执行的下一条语句都是if(p1==0). 而fork函数有三种返回值。（1）在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID； （2）在子进程中，fork返回0； （3）如果出现错误，fork返回一个负值； 所以，子进程中p1==0，输出I am child。父进程p1>0,输出I am parent。
1.编辑源程序。 2.编辑结果如下。 3.编译和运行程序。 4. 运行解释结果 在语句p1=fork()之前，只有父进程执行，putchar(‘x’)语句将x放入父进程的缓冲区。当成功创建子进程后，子进程复制父进程的缓冲区。接着子进程运行输出xby，父进程输出xay。
1.编辑源程序。 2.编辑结果如下。 3.编译和运行程序。 4. 运行解释结果 在语句p1=fork()之前，只有父进程执行，putchar(‘x’)语句将x放入父进程的缓冲区。当成功创建子进程后，子进程复制父进程的缓冲区。接着子进程输出b后，执行exit(0)系统调用终止执行。父进程输出a 后继续输出y。所以父进程输出xay而子进程输出xb。
1.编辑源程序。 2.编辑结果如下。 3.编译和运行程序。 4. 运行解释结果 语句while(p1=fork()==-1)创建了子进程和父进程。父进程执行到wait()时，等待子进程的终止信号，当子进程执行完exit(0)后，父进程才继续执行。实现了父进程等待子进程。
(完整版)操作系统第二章课后答案
第二章进程管理 2. 试画出下面4条语句的前趋图: S2: b:=z+1; S3: c:=a-b; S4: w:=c+1; 3. 程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作， 致使在这些并发执行的进程之间，形成了相互制约的关系，从而也就使得进程在执行期间出现间断性。 4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？ 因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是 由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。 5. 在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响? 为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。 影响: 使程序的并发执行得以实行。 6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序? a. 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；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。 b. 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，而程序本身是不能并发执行的。 c. 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。而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。 7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志? a. PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操 作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。 b. 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程 的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。 8. 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因. a. 处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变 为执行状态。 b. 当前进程因发生某事件而无法执行，如访问已被占用的临界资源，就会使进程由执行 状态转变为阻塞状态。 c. 当前进程因时间片用完而被暂停执行，该进程便由执行状态转变为就绪状态。 9. 为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？ a. 引入挂起状态主要是出于4种需要（即引起挂起的原因）: 终端用户的请求，父进程 请求，负荷调节的需要，操作系统的需要。
Linux下查看进程和线程
在Linux中查看线程数的三种方法 1、top -H 手册中说：-H : Threads toggle 加上这个选项启动top，top一行显示一个线程。否则，它一行显示一个进程。 2、ps xH 手册中说：H Show threads as if they were processes 这样可以查看所有存在的线程。 3、ps -mp
进程和线程的选择
鱼还是熊掌：浅谈多进程多线程的选择 关于多进程和多线程，教科书上最经典的一句话是“进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位”，这句话应付考试基本上够了，但如果在工作中遇到类似的选择问题，那就没有这么简单了，选的不好，会让你深受其害。 经常在网络上看到有的XDJM问“多进程好还是多线程好？”、“Linux下用多进程还是多线程？”等等期望一劳永逸的问题，我只能说：没有最好，只有更好。根据实际情况来判断，哪个更加合适就是哪个好。 我们按照多个不同的维度，来看看多线程和多进程的对比（注：因为是感性的比较，因此都是相对的，不是说一个好得不得了，另外一个差的无法忍受） 看起来比较简单，优势对比上是“线程 3.5 v 2.5 进程”，我们只管选线程就是了？ 呵呵，有这么简单我就不用在这里浪费口舌了，还是那句话，没有绝对的好与坏，只有哪个更加合适的问题。我们来看实际应用中究竟如何判断更加合适。 1）需要频繁创建销毁的优先用线程 原因请看上面的对比。 这种原则最常见的应用就是Web服务器了，来一个连接建立一个线程，断了就销毁线程，要是用进程，创建和销毁的代价是很难承受的
2）需要进行大量计算的优先使用线程 所谓大量计算，当然就是要耗费很多CPU，切换频繁了，这种情况下线程是最合适的。 这种原则最常见的是图像处理、算法处理。 3）强相关的处理用线程，弱相关的处理用进程 什么叫强相关、弱相关？理论上很难定义，给个简单的例子就明白了。 一般的Server需要完成如下任务：消息收发、消息处理。“消息收发”和“消息处理”就是弱相关的任务，而“消息处理”里面可能又分为“消息解码”、“业务处理”，这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此“消息收发”和“消息处理”可以分进程设计，“消息解码”、“业务处理”可以分线程设计。 当然这种划分方式不是一成不变的，也可以根据实际情况进行调整。 4）可能要扩展到多机分布的用进程，多核分布的用线程 原因请看上面对比。 5）都满足需求的情况下，用你最熟悉、最拿手的方式 至于“数据共享、同步”、“编程、调试”、“可靠性”这几个维度的所谓的“复杂、简单”应该怎么取舍，我只能说：没有明确的选择方法。但我可以告诉你一个选择原则：如果多进程和多线程都能够满足要求，那么选择你最熟悉、最拿手的那个。 需要提醒的是：虽然我给了这么多的选择原则，但实际应用中基本上都是“进程+线程”的结合方式，千万不要真的陷入一种非此即彼的误区。
进程线程的概念
提起程序这个概念，大家再也熟悉不过了，程序与进程概念是不可分的。程序是为了完成某项任务编排的语句序列，它告诉计算机如何执行，因此程序是需要运行的。程序运行过程中需要占有计算机的各种资源才能运行下去。如果任一时刻，系统中只有一道程序，即单道程序系统，程序则在整个运行过程中独占计算机全部资源，整个程序运行的过程就非常简单了，管理起来也非常容易。就象整个一套房子住了一个人，他想看电视就看电视，想去卫生间就去卫生间，没人和他抢占资源。但为了提高资源利用率和系统处理能力，现代计算机系统都是多道程序系统，即多道程序并发执行。程序的并发执行带来了一些新的问题，如资源的共享与竞争，它会改变程序的执行速度。就象多个人同时住一套房子，当你想去卫生间的时候，如果此时卫生间里有人，你就得等待，影响了你的生活节奏。如果程序执行速度不当，就会导致程序的执行结果失去封闭性和可再现性，这是我们不希望看到的。因此应该采取措施来制约、控制各并发程序段的执行速度。由于程序是静态的，我们看到的程序是存储在存储介质上的，它无法反映出程序执行过程中的动态特性，而且程序在执行过程中是不断申请资源，程序作为共享资源的基本单位是不合适的，所以需要引入一个概念，它能描述程序的执行过程而且可以作为共享资源的基本单位，这个概念就是进程。 进程的生命周期 进程和人一样是有生命的，从诞生到死亡要经历若干个阶段。一般说来进程有三种状态：就绪、执行、等待。由多种原因可以导致创建一个进程，例如一个程序从外存调入内存开始执行，操作系统就要为其创建进程，当然还可以有其它原因，如一个应用进程为完成一个特殊的任务，可以自己创建一个子进程。进程被创建后就是在内存中，处于就绪状态，所谓就绪状态就是具备除了CPU之外的所有资源，万事具备，只欠东风，一旦占有 了CPU，就变成了执行状态，执行中如果需要等待外围设备输入数据，则进程就沦落为 等待状态，操作系统又会从就绪状态队列中调度一个进程占有CPU。等到数据到来后， 等待状态的进程又被唤醒成为就绪状态。这些状态的转换是通过进程控制原语实现的。程序的运行是通过进程体现的，操作系统对进程进行管理和控制，那么操作系统怎么了解到进程的状态呢，怎么把资源分配给进程呢，而且进程做状态转换时CPU现场保存在那呢？这要说到PCB（进程控制快）。PCB是进程的唯一标志，在其中记录了进程的全部信息，它是一种记录型的数据结构，相当于进程的档案。操作系统就通过PCB感知进程的存在，通过PCB了解进程和控制进程的运行。PCB也是放在内存中的，如果PCB太大，有些系 统把PCB中一些不重要的信息放在外存中。 进程执行速度的制约 并发进程由于共享系统内部资源，因此导致进程执行速度上的制约，这种制约分为：间接制约与直接制约。间接制约引起进程之间的互斥执行，直接制约引起进程间的同步执行。例如一个家里如果只有一个卫生间，卫生间这个公有资源使得每个人只能互斥使用它，这就是间接制约。而直接制约是指并发进程各自执行的结果互为对方的执行条件，例如司机与售票员的关系，当司机到站停车后，售票员才能开门，而只有售票员关门后，司机才
《操作系统》习题集：第2章 进程与线程(第1部分)
第2章进程与线程-习题集 一、选择题 1.以下关于进程的描述中，正确的是（）。【＊，联考】 A. 进程获得CPU运行是通过调度得到的 B. 优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改变 C. 在单CPU的系统中，任意时刻都有一个进程处于运行状态 D. 进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞 2.一个进程是（）。【＊，联考】 A. 由处理机执行的一个程序 B. 一个独立的程序+数据集 C. PCB结构、程序和数据的组合 D. 一个独立的程序 3.并发进程指的是（）。【＊，★，联考】 A. 可并行执行的进程 B. 可同一时刻执行的进程 C. 可同时执行的进程 D. 不可中断的进程 4.当一个进程处于这样的状态时，（），称为阻塞态。【＊，★，联考】 A. 它正等着输入一批数据 B. 它正等着进程调度 C. 它正等着分给它一个时间片 D. 它正等进入内存 5.某个运行中的进程要申请打印机，它将变为（）。【＊，联考】 A. 就绪态 B. 阻塞态 C. 创建态 D. 撤销态 6.以下进程状态转变中，（）转变是不可能发生的。【＊＊，★，联考】 A. 运行→就绪 B. 运行→阻塞 C. 阻塞→运行 D. 阻塞→就绪 7.当（）时，进程从执行状态转变为就绪状态。【＊，联考】 A. 进程被调度程序选中 B. 时间片到 C. 等待某一事件 D. 等待的事件发生 8.一个进程的基本状态可以从其他两种基本状态转变过来，这个基本状态一定是（）。【＊＊，联考】 A. 运行状态 B. 阻塞状态 C. 就绪状态 D. 完成状态 9.当一个进程完成一个时间片后，系统需要将该进程的状态由运行状态转变为（）。【＊，联考】 A. 就绪状态 B. 阻塞状态 C. 撤销状态 D. 创建状态 10.进程状态由就绪态转换为运行态是由（）引起的。【＊＊，联考】 A. 中断事件 B. 进程状态转换 C. 进程调度 D. 为程序创建进程 11.下列选项中，降低进程优先级的合理时机是（）。【＊＊＊，10考研】 A. 进程的时间片用完 B. 进程刚完成I/O，进入就绪队列 C. 进程长期处于就绪队列中 D. 进程从就绪状态转为运行态 12.（）必会引起进程切换。【＊＊，★，联考】
操作系统第二章作业讲解
操作系统第二章作业讲解
第二章习题讲解 1、进程之间存在着哪几种制约关系？各是什么原因引起的？下列活动分别属于哪种制约关系？ （1）若干同学去图书馆借书；（2）两队举行篮球比赛；（3）流水线生产的各道工序；（4）商品生产和社会消费。 答：进程之间存在着直接制约与间接制约这两种制约关系，其中直接制约（同步）是由于进程间的相互合作而引起的，而间接制约（互斥）则是由于进程间共享临界资源而引起的。 （1）若干同学去图书馆借书，是间接制约，其中书是临界资源；（2）两队举行篮球比赛，是间接制约，其中蓝球是临界资源；（3）流水线生产的各道工序，是直接制约，各道工序间需要相互合作，每道工序的开始都依赖于前一道工序的完成；（4）商品生产和社会消费，是直接制约，两者也需要相互合作：商品生产出来后才可以被消费；商品被消费后才需要再生产。 2、试写出相应的程序来描述下图所示的前趋图
var a,b,c,d,e,f:semaphore:=0,0,0,0,0,0; begin S1; signal(a); signal(b); signal(c); end; begin wait(a); S2; end; begin wait(b); S3; signal(d); end; begin wait(c); S4; end; begin wait(d); S5; signal(e); signal(f); end; begin wait(e); S6; end; begin wait(f); S7; end; 3、已知一个求值公式(A2＋3B)/(B+5A)，若A、B已赋值，试画出该公式求值过程的前趋图，并使用信号量描述这些前趋关系。 答：根据求值公式，假设： S1: X1=A*A S2: X2=3*B S3: X3=5*A
线程、进程、多线程、多进程和多任务之间的区别与联系
线程、进程、多线程、多进程和多任务之间的区别与联系
可能学习操作系统开发的读者都听说过这些专业名词，但又多少人理解了？ 首先，从定义开始，先看一下教科书上进程和线程定义：进程：资源分配的最小单位。线程：程序执行的最小单位。 1 进程进程是程序执行时的一个实例，即它是程序已经执行到课中程度的数据结构的汇集。从内核的观点看，进程的目的就是担当分配系统资源（CPU时间、内存等）的基本单位。 举例说明进程：想象一位有一手好厨艺的计算机科学家正在为他的女儿烘制生日蛋糕，他有做生日蛋糕的食谱，厨房里有所需的原料:面粉、鸡蛋、糖、香草汁等。在这个比喻中，做蛋糕的食谱就是程序(即用适当形式描述的算法)计算机科学家就是处理器(CPU)，而做蛋糕的各种原料就是输入数据。 进程就是厨师阅读食谱、取来各种原料以及烘制蛋糕等一系列动作的总和。现在假设计算机科学家的儿子哭着跑了进来，说他的头被一只蜜蜂蛰了。计算机科学家就记录下他照着食谱做到哪儿了(保存进程的当前状态)，然后拿出一本急救手册，按照其中的指示处理蛰伤。这里，我们看到处理机制是从一个进程(做蛋糕)切换到另一个高优先级的进程(实施医疗救治)，每个进程拥有各自的程序(食谱和急救手册)。当蜜蜂蛰伤处理完之后，这位计算机科学
家又回来做蛋糕，从他离开时的那一步继续做下去。 2 线程线程是CPU调度的最小单位(程序执行流的最小单元)，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单元。一条线程是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。 一个标准的线程有线程ID、当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成。另外，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单元，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点儿在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现处间断性。 线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。就绪状态是指线程具备运行的所有条件，逻辑上可以运行，在等待处理机；运行状态是指线程占有处理机正在运行；阻塞状态是指线程在等待一个事件(如某个信号量)，逻辑上不可执行。每一个程序都至少有一个线程，若程序只有一个线程，那就是程序本身。举例说明线程：假设，一个文本程序，需要接受键盘输入，将内容显示在屏幕上，还需要保存信息到硬盘中。若只有一个进程，势必造成同一时间只能干一样事的尴尬（当保存时，就不能通过键盘输入内容）。若有多个进程，每个进程负责一个任务，进程A负责接收键盘输入的任务，进程B负责将内容显示在屏幕上的任务，进程C负责保存内容到硬盘中的任务。这里进程A，B，C间的协作涉及到了进程通信问题，而且有共同都需要拥有的东西——-文本内容，不停的切换造成性能上的损失。若有一种机制，可以使任务A，B，C共享资源，这样上下文切换所需要保存和恢复的内容就少了，同时又可以减少通信所带来的性能损耗，那就好了。这种机制就是线程。 总的来说：进程有独立的地址空间，线程没有单独的地址空间（同一进程内的线程共享进程的地址空间）。
进程、线程、管程三者之间的关系
进程、线程、管程三者之间的关系 首先我们先了解进程、线程、管程各自的概念：进程：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。线程：线程是进程中的实体，一个进程可以拥有多个线程，一个线程必须有一个父进程。线程不拥有系统资源，只有运行必须的一些数据结构；它与父进程的其它线程共享该进程所拥有的全部资源。线程可以创建和撤消线程，从而实现程序的并发执行。一般，线程具有就绪、阻塞和运行三种基本状态。 管程：管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。 现在我们来了解进程和线程的关系： 简而言之,一个进程至少有一个线程. 线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。 从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有
多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 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之间可以并发执行。 下面我们用实际图解来加以分析进程和线程之间的关系：
进程和线程的区别
进程和线程的区别 进程和线程的概念 先了解一下操作系统的一些相关概念，大部分操作系统(如Windows、Linux)的任务调度是采用时间片轮转的抢占式调度方式，也就是说一个任务执行一小段时间后强制暂停去执行下一个任务，每个任务轮流执行。任务执行的一小段时间叫做时间片，任务正在执行时的状态叫运行状态，任务执行一段时间后强制暂停去执行下一个任务，被暂停的任务就处于就绪状态等待下一个属于它的时间片的到来。这样每个任务都能得到执行，由于CPU的执行效率非常高，时间片非常短，在各个任务之间快速地切换，给人的感觉就是多个任务在“同时进行”，这也就是我们所说的并发(并发简单来说多个任务同时执行)。 进程 计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务；而操作系统是计算机的管理者，它负责任务的调度、资源的分配和管理，统领整个计算机硬件；应用程序侧是具有某种功能的程序，程序是运行于操作系统之上的。 进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集上的一次动态执行的过程，是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位，是应用程序运行的载体。进程是一种抽象的概念，从来没有统一的标准定义。进程一般由程序、数据集合和进程控制块三部分组成。程序用于描述进程要完成的功能，是控制进程执行的指令集；数据集合是程序在执行时所需要的数据和工作区；程序控制块(Program Control Block，简称PCB)，包含进程的描述信息和控制信息，是进程存在的唯一标志。 进程具有的特征： 动态性：进程是程序的一次执行过程，是临时的，有生命期的，是动态产生，动态消亡的； 并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行； 独立性：进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位； 结构性：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。 进程的生命周期 ? 在早期只有进程的操作系统中，进程有五种状态，创建、就绪、运行、阻塞(等待)、退出。
操作系统实验-第二讲、进程的创建
操作系统 实验报告 哈尔滨工程大学 计算机科学与技术学院
第三讲进程的创建 一、实验概述 1. 实验名称 进程的创建 2. 实验目的 1）、练习使用 EOS API 函数 CreateProcess 创建一个进程，掌握创建进程的方法，理解进程和程序的区别。 2）、调试跟踪 CreateProcess 函数的执行过程，了解进程的创建过程，理解进程是资源分配的单位。 3. 实验类型（验证、设计） 验证型 4. 实验内容 1）、准备实验 2）、练习使用控制台命令创建 EOS 应用程序的进程 3）、练习通过编程的方式让应用程序创建另一个应用程序的进程 4）、调试 CreateProcess 函数 5）、调试 PsCreateProcess 函数 6）、练习通过编程的方式创建应用程序的多个进程 二、实验环境 进行实验使用的操作系统、编译器、语言及工具等。 操作系统：Windows XP 编译器： Tevalaton OS Lab 语言： C++ 三、实验过程（每次实验不一定下面6条都写，根据实际情况定） *需要解决的问题以及解答 （1）、程序创建2个进程创建的情况下，实验指导P133-4的*NewProcess和6的*ProcessObject变化情况，监控变量界面截图。 答： 在PsCreateProcess函数中找到调用PspCreateProcessEnvironment函数的代码行（create.c文件的163行），并在此行添加一个断点。按 F5继续调试，到此断点处中断。按F11调试进入 PspCreateProcessEnvironment 函数。 在调用ObCreateObject函数的代码行（create.c文件的第418行）添加一个断点。按F5继续调试，到此断点处中断。按F10执行此函数后中断。 将表达式*NewProcess添加到“监视”窗口中,继续一步步调试可以观察到进程控制块的成员变量的值的变化，如下图：
进程与线程的区别[试题]
进程与线程的区别[试题] 进程与线程的区别: 通俗的解释 一个系统运行着很多进程，可以比喻为一条马路上有很多马车 不同的进程可以理解为不同的马车而同一辆马车可以有很多匹马来拉----这些马就是线程 假设道路的宽度恰好可以通过一辆马车道路可以认为是临界资源 那么马车成为分配资源的最小单位(进程) 而同一个马车被很多匹马驱动(线程)----即最小的运行单位 每辆马车马匹数>=1 所以马匹数=1的时候进程和线程没有严格界限，只存在一个概念上的区分度马匹数>1的时候才可以严格区分进程和线程 专业的解释: 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程. 线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。 从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 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之间可以并发执行 进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。如果有兴趣深入的话，我建议你们看看《现代操作系统》或者《操作系统的设计与实现》。对就个问题说得比较清楚。 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 进程概念 进程是表示资源分配的基本单位，又是调度运行的基本单位。例如，用户运行自己的程序，系统就创建一个进程，并为它分配资源，包括各种表格、内存空间、磁盘空间、I,O设备等。然后，把该进程放人进程的就绪队列。进程调度程序选中它，为它分配CPU以及其它有关资源，该进程才真正运行。所以，进程是系统中的并发执行的单位。
(完整版)第二章进程管理习题和答案
--一、填空题 1. 进程是一个程序对某个数据集的一次执行过程。进程从结构上讲，包括程序、 数据和PCB 三部分。 2. 进程是一个动态的概念，程序是一个静态的概念。 3. 操作系统中，可以并行工作的基本单位是进程，它是由程序、数据集和PCB 组 成。 4. 进程存在的唯一标志是PCB 的存在。当系统创建一个进程时，系统为其建立 一个PCB ，当进程被撤销时系统就将其收回。 5. 进程有三种基本状态，即运行状态、就绪状态、阻塞状态。当进程由（1） 变换到（2）或（3）时，就会立即引起重新调度。 6. 在操作系统中，不可中断执行的操作称为原语。 7. 并发进程之间的基本关系是同步或互斥。其中互斥是指进程之间的一种间接关 系。 8?临界资源是指一段时间只允许一个进程使用的资源_，而临界区是指—进程中访问临界资源的程序代码。 9. P，V 操作原语是在信号量上操作的。 10. 信号量的物理意义是：当信号量的值大于零时，表示_ 可用资源的数量当信 号量值小于零时，其绝对值为—等待使用信号量所代表资源的进程的数量。 11. 有n 个进程共享同一个临界区，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访 问， 则信号量值的变化范围是1~-（n-1 ）。 12. 如果系统中有n 个进程，则在等待（阻塞）队列中进程的个数最多可为个 n 。 13. 如果信号量的当前值为- 5，则表示系统中在该信号量上有 5 个等待进程。 14. 某程序运行时经常需打印中间结果。计算时，该进程处于_ 用户态，打印时处 于系统态，打印结束时进程处于用户态。（指系统状态）、
15. 在操作系统中引入线程的主要目的是—减少程序并发执行时的时空开销，使 OS 更具有并发性。 16. 如果一个程序能为多个进程同时共享执行，那么它应该以纯码形式编写，即