计算机操作系统的进程和线程

操作系统

分时系统
      由于CPU速度不断提高和采用分时技术,一台计算机可同时连接多个用户终端,而每个用户可在自己的终端上联机使用计算机,好象自己独占机器一样。
      分时技术:把处理机的运行时间分成很短的时间片,按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。
      特点:
  (1)多路性。若干个用户同时使用一台计算机。微观上看是各用户轮流使用计算机;宏观上看是各用户并行工作。
  (2)交互性。用户可根据系统对请求的响应结果,进一步向系统提出新的请求。这种能使用户与系统进行人机对话的工作方式,明显地有别于批处理系统,因而,分时系统又被称为交互式系统。
  (3)独立性。用户之间可以相互独立操作,互不干扰。系统保证各用户程序运行的完整性,不会发生相互混淆或破坏现象。
  (4)及时性。系统可对用户的输入及时作出响应。分时系统性能的主要指标之一是响应时间,它是指:从终端发出命令到系统予以应答所需的时间。
实时系统
 实时操作系统的主要特点:
  (1)及时响应。每一个信息接收、分析处理和发送的过程必须在严格的时间限制内完成。
  (2)高可靠性。需采取冗余措施,双机系统前后台工作,也包括必要的保密措施等。

分时——现在流行的PC,服务器都是采用这种运行模式,即把CPU的运行分成若干时间片分别处理不同的运算请求 linux系统
实时——一般用于单片机上、PLC等,比如电梯的上下控制中,对于按键等动作要求进行实时处理

UNIX操作系统是一个通用的多用户分时交互型的操作系统
操作系统就是一个协调、管理和控制计算机硬件资源和软件资源的控制程序。
操作系统的作用:
    1:隐藏丑陋复杂的硬件接口,提供良好的抽象接口
    2:管理、调度进程,并且将多个进程对硬件的竞争变得有序

进程的概念和特征

进程的定义

在讲进程前首先要弄明白什么是程序:程序(Program)是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合,必须python就是个程序

  • 进程是程序的一次执行过程。
  • 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。
  • 进程是具有独立功能的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。

进程的并行和并发
并行 : 并行是指两者同时执行,比如赛跑,两个人都在不停的往前跑;(资源够用,比如三个线程,四核的CPU )
并发 : 并发是指资源有限的情况下,两者交替轮流使用资源,比如一段路(单核CPU资源)同时只能过一个人,A走一段后,让给B,B用完继续给A ,交替使用,目的是提高效率。

进程同步和异步
       所谓同步就是一个任务的完成需要依赖另外一个任务时,只有等待被依赖的任务完成后,依赖的任务才能算完成,这是一种可靠的任务序列。要么成功都成功,失败都失败,   两个任务的状态可以保持一致。
所谓异步是不需要等待被依赖的任务完成,只是通知被依赖的任务要完成什么工作,依赖的任务也立即执行,只要自己完成了整个任务就算完成了。至于被依赖的任务最终是否真正完成,依赖它的任务无法确定,所以它是不可靠的任务序列。

进程的特征

进程是由多程序的并发执行而引出的,它和程序是两个截然不同的概念。进程的基本特征是对比单个程序的顺序执行提出的,也是对进程管理提出的基本要求。

  1. 动态性:进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程,进程是动态产生,动态消亡的。
  2. 并发性:任何进程都可以同其他进程一起并发执行
  3. 独立性:进程是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统分配资源和调度的独立单位;
  4. 异步性:由于进程间的相互制约,使进程具有执行的间断性,即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进
  5. 结构特征:进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

多个不同的进程可以包含相同的程序:一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程,能得到不同的结果;但是执行过程中,程序不能发生改变

进程状态的转换

进程在其生命周期内,由于系统中各进程之间的相互制约关系及系统的运行环境的变化,使得进程的状态也在不断地发生变化(一个进程会经历若干种不同状态)。通常进程有以下五种状态,前三种是进程的基本状态。

1) 运行状态:进程正在处理机上运行。在单处理机环境下,每一时刻最多只有一个进程处于运行状态。

2) 就绪状态:进程已处于准备运行的状态,即进程获得了除处理机之外的一切所需资源,一旦得到处理机即可运行。

3) 阻塞状态,又称等待状态:进程正在等待某一事件而暂停运行,如等待某资源为可用(不包括处理机)或等待输入/输出完成。即使处理机空闲,该进程也不能运行。

4) 创建状态:进程正在被创建,尚未转到就绪状态。创建进程通常需要多个步骤:首先申请一个空白的PCB,并向PCB中填写一些控制和管理进程的信息;然后由系统为该进程分配运行时所必需的资源;最后把该进程转入到就绪状态。

5) 结束状态:进程正从系统中消失,这可能是进程正常结束或其他原因中断退出运行。当进程需要结束运行时,系统首先必须置该进程为结束状态,然后再进一步处理资源释放和回收等工作。

注意区别就绪状态和等待状态:就绪状态是指进程仅缺少处理机,只要获得处理机资源就立即执行;而等待状态是指进程需要其他资源(除了处理机)或等待某一事件。之所以把处理机和其他资源划分开,是因为在分时系统的时间片轮转机制中,每个进程分到的时间片是若干毫秒。也就是说,进程得到处理机的时间很短且非常频繁,进程在运行过程中实际上是频繁地转换到就绪状态的;而其他资源(如外设)的使用和分配或者某一事件的发生(如I/O操作的完成)对应的时间相对来说很长,进程转换到等待状态的次数也相对较少。这样来看,就绪状态和等待状态是进程生命周期中两个完全不同的状态,很显然需要加以区分。

五种状态的转换

就绪状态----->>>运行状态:处于就绪状态的进程被调度后,获得处理机资源(分派处理机时间片),于是进程由就绪状态转换为运行状态。

运行状态----->>>就绪状态:处于运行状态的进程在时间片用完后,不得不让出处理机,从而进程由运行状态转换为就绪状态。此外,在可剥夺的操作系统中,当有更高优先级的进程就绪时,调度程度将正执行的进程转换为就绪状态,让更高优先级的进程执行。

运行状态----->>>阻塞状态:当进程请求某一资源(如外设)的使用和分配或等待某一事件的发生(如I/O操作的完成)时,它就从运行状态转换为阻塞状态。进程以系统调用的形式请求操作系统提供服务,这是一种特殊的、由运行用户态程序调用操作系统内核过程的形式。

阻塞状态----->>>就绪状态:当进程等待的事件到来时,如I/O操作结束或中断结束时,中断处理程序必须把相应进程的状态由阻塞状态转换为就绪状态。

python中的进程

进程的创建与结束from multiprocess import Process

process(target= 子进行的函数名  ,args=参数)

 def __init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}):
强调:
1. 需要使用关键字的方式来指定参数
2. args指定的为传给target函数的位置参数,是一个元组形式,必须有逗号

参数介绍:
1 group参数未使用,值始终为None
2 target表示调用对象,即子进程要执行的任务
3 args表示调用对象的位置参数元组,args=(1,2,‘egon‘,)
4 kwargs表示调用对象的字典,kwargs={‘name‘:‘egon‘,‘age‘:18}
5 name为子进程的名称

原文地址:https://www.cnblogs.com/liusouthern/p/8400547.html

时间: 2024-08-30 17:52:16

计算机操作系统的进程和线程的相关文章

Dalvik虚拟机进程和线程的创建过程分析

文章转载至CSDN社区罗升阳的安卓之旅,原文地址:http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8923484 我们知道,在Android系统中,Dalvik虚拟机是运行Linux内核之上的.如果我们把Dalvik虚拟机看作是一台机器,那么它也有进程 和线程的概念.事实上,我们的确是可以在Java代码中创建进程和线程,也就是Dalvik虚拟机进程和线程.那么,这些Dalvik虚拟机所创建的进程 和线程与其宿主Linux内核的进程和线程有什么关

编程思想之多线程与多进程(1)——以操作系统的角度述说线程与进程

什么是线程 什么是线程?线程与进程与有什么关系?这是一个非常抽象的问题,也是一个特别广的话题,涉及到非常多的知识.我不能确保能把它讲的话,也不能确保讲的内容全部都正确.即使这样,我也希望尽可能地把他讲通俗一点,讲的明白一点,因为这是个一直困扰我很久的,扑朔迷离的知识领域,希望通过我的理解揭开它一层一层神秘的面纱. 任务调度 线程是什么?要理解这个概念,须要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

【转】以操作系统的角度述说线程与进程

转自:http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/46595285 什么是线程 什么是线程?线程与进程与有什么关系?这是一个非常抽象的问题,也是一个特别广的话题,涉及到非常多的知识.我不能确保能把它讲的话,也不能确保讲的内容全部都正确.即使这样,我也希望尽可能地把他讲通俗一点,讲的明白一点,因为这是个一直困扰我很久的,扑朔迷离的知识领域,希望通过我的理解揭开它一层一层神秘的面纱. 任务调度 线程是什么?要理解这个概念,须要先了解一下操作系统的一些相

计算机操作系统学习笔记_2_进程管理 --进程与线程(上)

h3.western { font-family: "Liberation Sans",sans-serif; }h3.cjk { font-family: "微软雅黑"; }h3.ctl { font-family: "AR PL UMing CN"; }h2.western { font-family: "Liberation Sans",sans-serif; font-size: 16pt; }h2.cjk { fon

计算机底层知识拾遗(二)深入理解进程和线程

关于进程和线程,大家总是说的一句话是"进程是操作系统分配资源的最小单元,线程是操作系统调度的最小单元".这句话理论上没问题,我们来看看什么是所谓的"资源"呢. 什么是计算机资源 经典的冯诺依曼结构把计算机系统抽象成 CPU + 存储器 + IO,那么计算机资源无非就两种: 1. 计算资源 2. 存储资源 CPU是计算单元,单纯从CPU的角度来说它是一个黑盒,它只对输入的指令和数据进行计算,然后输出结果,它不负责管理计算哪些"指令和数据". 换句话

以操作系统的角度述说线程与进程

转载:https://kb.cnblogs.com/page/531409/ 什么是线程 什么是线程?线程与进程有什么关系?这是一个非常抽象的问题,也是一个特别广的话题,涉及到非常多的知识.我不能确保能把它讲得好,也不能确保讲的内容全部都正确.即使这样,我也希望尽可能地把它讲通俗一点,讲得明白一点,因为这是个一直困扰我很久的,扑朔迷离的知识领域,希望通过我的理解揭开它一层一层神秘的面纱. 任务调度 线程是什么?要理解这个概念,需要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

[转帖]编程思想之多线程与多进程(1)——以操作系统的角度述说线程与进程

编程思想之多线程与多进程(1)——以操作系统的角度述说线程与进程原创luoweifu 发布于2015-06-22 20:05:28 阅读数 75442 收藏展开 原文:http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/46595285 作者:luoweifu 转载请标名出处 其实我还有一个不太清楚的地方 一个进程 应该只能存在于一个核上面吧 一个进程的多个线程 应该不能跨越CPU的核心进行工作吧? 不太明白. 什么是线程什么是线程?线程与进程与有什么关系

计算机基础知识——进程、线程、程序

一.进程和线程的区别是什么? 进程是执行着的应用程序,而线程是进程内部的一个执行序列.一个进程可以有多个线程.线程又叫做轻量级进程. 线程与进程的区别归纳: a.地址空间和其它资源:进程间相互独立,同一进程的各线程间共享.某进程内的线程在其它进程不可见. b.通信:进程间通信IPC,线程间可以直接读写进程数据段(如全局变量)来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助,以保证数据的一致性. c.调度和切换:线程上下文切换比进程上下文切换要快得多. d.在多线程OS中,进程不是一个可执行的实体. h

Python自动化开发,Day10 - 进程、线程、协程

本章内容 操作系统发展史介绍 进程与线程的区别 python GIL全局解释器锁 线程 语法 join 线程锁Lock\Rlock\信号量 将线程变为守护进程 Event时间 Queue队列 生产者消费者模型 进程 语法 进程间通讯 进程池 一.操作系统发展史介绍 手工操作(无操作系统) 1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期,还未出现操作系统,计算机工作采用手工操作方式. 手工操作 程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带(或卡片)装入输入机,然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存