4. 顺序执行的特征
（1） 顺序性
（2） 封闭性（资源独占）
（3） 可再现性（结果的无关性） 5. 进程的特征和定义
定义：程序的一次执行过程
进程：由程序段、数据段及进程控制块三部分构成，总称“进程映像”。
（1） 动态性：由“创建”而产生，由“调度”而执行；由得不到资源而阻塞；由撤消而消亡。（而程序是静
态的）。
（2） 并发性：只有建立了进程，才能并发执行。 （3） 独立性：独立运行，独立获得资源。 （4） 异步性：（间断性） 6. 进程控制块中的信息
（1) 进程标识符信息 （2) 处理机状态信息 （3) 进程调度信息 （4) 进程控制信息
7. 进程与程序的区别
（1） 程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在
处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。
（2） 程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期的。程序是永久的，进程是暂
时的。
（3） 进程更能真实地描述并发，而程序不能 （4） 进程是由程序和数据两部分组成的
（5） 进程具有创建其他进程的功能，而程序没有
（6） 同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同的进程。也就是说同一程序可
以对应多个进程
8. 进程的特征与状态
（1） 就绪状态：该进程运行所需的一切条件都得到满足，但因处理机资源个数少于进程个数，所以该
进程不能运行，而必须等待分配处理机资源，一旦获得处理机就立即投入运行。
就绪（2） 执行状态：进程正在处理机上运行的状态，该进程已获得必要的资源，也时间片完I/O完成获得了处理机，用户程序正在处理机上运行。
进程调度（3） 阻塞状态：进程等待某种事件完成（例如，等待输入/输出操作的完成）而
阻塞执行暂时不能运行的状态，处于该状态的进程不能参加竞争处理机，此时，即使分
I/O请求配给它处理机，它也不能运行。
? 状态变化：
就绪状态 → 执行状态 执行状态 → 就绪状态 执行状态 → 阻塞状态 阻塞状态 → 就绪状态
有没有这样的状态转换，为什么？ 等待—运行； 就绪—等待 （4） 挂起状态（被换出内存的状态）
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? 引入原因
1) 终端用户请求 2) 父进程请求 3) 负荷调节需要 4) 操作系统需要
进程状态的转换(图2-6)
? 活动就绪? 静止就绪 ? 活动阻塞? 静止阻塞 ? 静止就绪? 活动就绪 ? 静止阻塞? 活动阻塞
9. 进程控制块
作用：是进程存在的唯一标志；PCB(process control block)常驻内存
进程控制块中的信息：标识、处理机状态，进程调度信息，进程控制信息 10. 进程控制
（1） 进程的创建 （2） 进程的终止
（3） 进程的阻塞与唤醒 （4） 进程的挂起与激活 11. 有关原语
处理器管理的一个主要工作是对进程的控制，包括：创建进程、阻塞进程、唤醒进程、挂起进程、激活进程、终止进程和撤销进程等。这些控制和管理功能是由操作系统中的原语来实现的。
原语(Primitive)是在管态下执行、完成系统特定功能的过程。原语和机器指令类似，其特点是执行过程中不允许被中断，是一个不可分割的基本单位，原语的执行是顺序的而不可能是并发的。
（1） 特权指令：指只能提供给操作系统的核心程序使用的指令，如启动I/O设备、设置时钟、控制中断
屏蔽位、清内存等。 （2） 管理状态
a) 特权状态、系统模式、特态或管态
b) 该状态下，程序可以执行全部指令，使用所有资源，具有改变处理器状态的能力
（3） 用户状态：目标状态、用户模式、常态或目态，该状态下，程序只能执行非特权指令。 12. 引起创建进程的事件：
A（1） 用户登录：为终端用户建立一进程
BC（2） 作业调度：（不是进程调度）为被调度的作业建立进程 （3） 提供服务：如要打印时建立打印进程
DEFGH（4） 应用请求：由应用程序建立多个进程 13. 进程图： IJKLM（1） 描述了进程的家族关系：（P34 图2-9）
（2） 子进程可继承父的资源，撤消时应归还给父进程，父的撤消会撤消全部子进程。 14. 引起进程终止的事件 （1) 正常结束：如Halt、logoff （2) 异常结束：如Protect error、overtime等 （3) 外界干预：
a.系统员kill进程； b.父进程终止； c.父进程请求。
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15. 引起进程阻塞的事件 （1) 请求系统服务而得不到满足时，如问系统请求打印。 （2) 启动某种操作而需同步时：进程启动某操作，只有操作完成后才能继续进程。 16. 进程的挂起、激活
? 进程的挂起过程：由进程自己或其父进程将该进程PCB移到指定区域，注意状态的改变，有可能要重
新调度。
? 进程的激活过程：如在外存，调入内存，改变状态，根据情况看是否调度，如抢先或非 抢先。 ? 阻塞、唤醒一般由OS实现，而挂起与激活可由用户干预。
问题：
１．为什么创建进程要用原语来实现？
２．请设想一下进程在什么情况下会变为阻塞状态？ ３．阻塞进程在什么情况下会被唤醒？谁来唤醒它？
17. 进程同步
（1) 进程在活动中会相互制约 （2) 所有进程都是相互独立的 （3) 进程以异步方式并发执行
18. 程序的制约方式 （1) 间接制约方式
– 这是由于竞争相同资源而引起的。
– 得到资源的程序段可以投入运行，而得不到资源的程序段就是暂时等待，直至获得可用资源时再继续运行 。 （2) 直接制约方式
– 这通常是在那些逻辑上相关的程序段之间发生的。 – 一般是由于各种程序段要求共享信息引起的。
19. 同步与互斥
进程互斥：在OS中，当某一进程正在访问cs时，就不允许其它进程来读写(访问)，否则就会发生后果无法估计的错误，进程之间的这种相互制约关系为进程互斥。
进程同步：并发进程在一些关键点上可能需要互相等待与互通消息，这种相互制约的等待与互通消息，称为进程同步。
? 同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系
——同步进程间具有合作关系
——在执行时间上必须按一定的顺序协调进行
? 互斥是并发执行的多个进程由于竞争同一资源而产生的相互排斥的关系
——互斥进程彼此在逻辑上是完全无关的 ——它们的运行不具有时间次序的特征
20. 临界资源与临界区
? 临界资源：一次仅允许一个进程使用的共享资源。 如：打印机、内存单元
? 临界区：在每个进程中访问临界资源的那段程序
进入临界区原则： （1) 空闲让进(资源空闲可以进入) （2) 忙则等待(临界资源忙，等待) （3) 有限等待(有限时间内要能够进入临界区) （4) 让权等待(让出权限使得其他进程能够获得CPU)
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21. 信号量
一般说来，信号量的值与相应资源的使用情况有关，信号量的值仅由P、V操作改变 ，P、V操作都是原语
P：申请一个单位资源 V：释放一个单位资源 P(s):
用P、V原语实现互斥 例：打印机分配
互斥信号量mutex（初值为1） Pa为分配进程 Pa： ...
P（mutex） 分配打印机 （读写分配表） V（mutex） ...
用P、V原语实现简单同步
例：供者和用者对单缓冲区的同步 信号量：
S1——缓冲区空否（初值为1） S2——缓冲区满否（初值为0）
信号量及P、V操作讨论
对于两个并发进程，互斥信号量的值仅取1、0和-1三个值
? 若ＭＵＴＥＸ＝1表示没有进程进入临界区 ? 若ＭＵＴＥＸ＝0表示有一个进程进入临界区
? 若ＭＵＴＥＸ＝-1表示一个进程进入临界区，另一个进程等待进入。 （1) 信号量的物理含义：
? S>0表示有S个资源可用
S=0表示无资源可用
S<0则| S |表示S等待队列中的进程个数 P(S)：表示申请一个资源 V(S)：表示释放一个资源。 信号量的初值应该大于等于0 （2) P.V操作必须成对出现，有一个P操作就一定有一个V操作 当为互斥操作时，它们同处于同一进程 当为同步操作时，则不在同一进程中出现
如果P(S1)和P(S2)两个操作在一起，那么P操作的顺序至关重要。
一个同步P操作与一个互斥P操作在一起时同步P操作在互斥P操作前 而两个V操作无关紧要 （3) P、V操作的优缺点
优点：简单，而且表达能力强（用P、V操作可解决任何同步互斥问题）
缺点：不够安全，P、V操作使用不当会出现死锁；遇到复杂同步互斥问题时实现复杂
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