在引入线程的操作系统中,资源分配和调度的基本单位是什么?进程还是线程?为什么? 操作系统编程

作者&投稿:宇文凝 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

在引入线程的操作系统中,资源分配和调度的基本单位是进程。

进程表示单个运行活动集的计算机程序,是系统的资源分配和调度的基本单元,是操作系统结构的基础。

在早期面向进程的计算机结构中,过程是程序的基本执行实体,在面向线程设计的现代计算机结构中,进程是线程的容器。程序是对指令、数据及其组织形式的描述,流程是程序的实体。

操作系统引入进程的概念的原因:从理论角度看,是对正在运行的程序过程的抽象。从实现角度看,是一种数据结构,目的在于清晰地刻画动态系统的内在规律,有效管理和调度进入计算机系统主存储器运行的程序。

扩展资料:

线程的实体包括程序、数据和TCB。线程是动态概念,它的动态特性由线程控制块TCB(Thread Control Block)描述。TCB包括以下信息:

1、线程状态。

2、当线程不运行时,被保存的现场资源。

3、一组执行堆栈。

4、存放每个线程的局部变量主存区。

5、访问同一个进程中的主存和其它资源。

用于指示被执行指令序列的程序计数器、保留局部变量、少数状态参数和返回地址等的一组寄存器和堆栈。

参考资料来源:百度百科-进程



进程(Process)是系统进行资源分配和调度的基本单位。

进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是任务调度和执行的基本单位。

在开销方面:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。

所处环境:在操作系统中能同时运行多个进程(程序);而在同一个进程(程序)中有多个线程同时执行(通过CPU调度,在每个时间片中只有一个线程执行)

扩展资料

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。相对进程而言,线程是一个更加接近于执行体的概念,它可以与同进程中的其他线程共享数据,但拥有自己的栈空间,拥有独立的执行序列。

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。

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。



首先答案是:引入线程的操作系统中,资源分配和调度的基本单位是线程。

分析如下     

在20世纪60年代中期,人们设计多道程序OS时,引入了进程的概念,从而解决了单处理机环境下的程序并发执行问题。在在此后的二十年里,在多道程序OS中一直是以进程作为能拥有资源和独立调度(运行)的基本单位的。到了80年代中期,人们又提出了比进程更小的基本单位———线程的概念,试图用它来提高程序的并发执行的速度,以进一步改善系统的服务质量。在20世纪90年代后,多处理机系统得到了迅速发展,由于线程能更好地提高程序的并发执行速度,因而现在的多处理机系统无一例外的都引入了线程。

所以在传统的OS中,进程是独立调度和分配的基本单位,因而进程是能独立运行的基本单位。在每次调度时,都需要上下文切换开销较大。而在引入线程的OS中,已把线程作为调度和分派的基本单位,因而线程是能独立运行的基本单位。当线程切换时,仅需保存和设置少量寄存器内容,切换代价远低于进程。在同一进程中,线程的切换不会引起进程的切换。而在不同进程的线程之间切换时,必然会导致进程的切换。

线程具有进程的许多特征,所以线程又被称为轻型进程(Light-Weight Process)。传统的进程被称为重型进程(Heavy-Weight Process)。

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参考来自于《计算机操作系统》第四版,第二章进程的描述与控制。



高赞答案有误,引入线程以后,线程是调度和分配的基本单位,但不是拥有资源的基本单位(除了在运行过程中必不可少的资源,本身基本不拥有系统资源),进程才是拥有资源的基本单位。

进程。
为了帮助进程的运算与操作,引入了线程。但是资源的分配和调度基本单位仍旧是进程。

操作系统中怎样编程实现银行家算法~

#include
#include
#include
#define False 0
#define True 1
int Max[100][100]={0};//各进程所需各类资源的最大需求
int Avaliable[100]={0};//系统可用资源
char name[100]={0};//资源的名称
int Allocation[100][100]={0};//系统已分配资源
int Need[100][100]={0};//还需要资源
int Request[100]={0};//请求资源向量
int temp[100]={0};//存放安全序列
int Work[100]={0};//存放系统可提供资源
int M=100;//作业的最大数为100
int N=100;//资源的最大数为100
void showdata()//显示资源矩阵
{
int i,j;
cout<<"系统目前可用的资源[Avaliable]:"<<endl;
for(i=0;i<N;i++)
cout<<name[i]<<" ";
cout<<endl;
for (j=0;j<N;j++)
cout<<Avaliable[j]<<" ";//输出分配资源
cout<<endl;
cout<<" Max Allocation Need"<<endl;
cout<<"进程名 ";
for(j=0;j<3;j++){
for(i=0;i<N;i++)
cout<<name[i]<<" ";
cout<<" ";
}
cout<<endl;
for(i=0;i<M;i++){
cout<<" "<<i<<" ";
for(j=0;j<N;j++)
cout<<Max[i][j]<<" ";
cout<<" ";
for(j=0;j<N;j++)
cout<<Allocation[i][j]<<" ";
cout<<" ";
for(j=0;j<N;j++)
cout<<Need[i][j]<<" ";
cout<<endl;
}
}

int changdata(int i)//进行资源分配
{
int j;
for (j=0;j<M;j++) {
Avaliable[j]=Avaliable[j]-Request[j];
Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];
Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];
}
return 1;
}
int safe()//安全性算法
{
int i,k=0,m,apply,Finish[100]={0};
int j;
int flag=0;
Work[0]=Avaliable[0];
Work[1]=Avaliable[1];
Work[2]=Avaliable[2];
for(i=0;i<M;i++){
apply=0;
for(j=0;j<N;j++){
if (Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j]){
apply++;
if(apply==N){
for(m=0;m<N;m++)
Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];//变分配数
Finish[i]=True;
temp[k]=i;
i=-1;
k++;
flag++;
}
}
}
}
for(i=0;i<M;i++){
if(Finish[i]==False){
cout<<"系统不安全"<<endl;//不成功系统不安全
return -1;
}
}
cout<<"系统是安全的!"<<endl;//如果安全,输出成功
cout<<"分配的序列:";
for(i=0;i<M;i++){//输出运行进程数组
cout<<temp[i];
if(i";
}
cout<<endl;
return 0;
}
void share()//利用银行家算法对申请资源对进行判定
{
char ch;
int i=0,j=0;
ch='y';
cout<<"请输入要求分配的资源进程号(0-"<<M-1<<"):";
cin>>i;//输入须申请的资源号
cout<<"请输入进程 "<<i<<" 申请的资源:"<<endl;
for(j=0;j<N;j++)
{
cout<<name[j]<<":";
cin>>Request[j];//输入需要申请的资源
}
for (j=0;j<N;j++){
if(Request[j]>Need[i][j])//判断申请是否大于需求,若大于则出错
{
cout<<"进程 "<<i<<"申请的资源大于它需要的资源";
cout<<" 分配不合理,不予分配!"<<endl;
ch='n';
break;
}
else {
if(Request[j]>Avaliable[j])//判断申请是否大于当前资源,若大于则
{ //出错
cout<<"进程"<<i<<"申请的资源大于系统现在可利用的资源";
cout<<" 分配出错,不予分配!"<<endl;
ch='n';
break;
}
}
}
if(ch=='y') {
changdata(i);//根据进程需求量变换资源
showdata();//根据进程需求量显示变换后的资源
safe();//根据进程需求量进行银行家算法判断
}
}
void addresources(){//添加资源
int n,flag;
cout<<"请输入需要添加资源种类的数量:";
cin>>n;
flag=N;
N=N+n;
for(int i=0;i<n;i++){
cout<<"名称:";
cin>>name[flag];
cout<<"数量:";
cin>>Avaliable[flag++];
}
showdata();
safe();
}
void delresources(){//删除资源
char ming;
int i,flag=1;
cout<<"请输入需要删除的资源名称:";
do{
cin>>ming;
for(i=0;i<N;i++)
if(ming==name[i]){
flag=0;
break;
}
if(i==N)
cout<<"该资源名称不存在,请重新输入:";
}
while(flag);
for(int j=i;j<N-1;j++)
{
name[j]=name[j+1];
Avaliable[j]=Avaliable[j+1];

}
N=N-1;
showdata();
safe();
}
void changeresources(){//修改资源函数
cout<<"系统目前可用的资源[Avaliable]:"<<endl;
for(int i=0;i<N;i++)
cout<<name[i]<<":"<<Avaliable[i]<<endl;
cout<<"输入系统可用资源[Avaliable]:"<<endl;
cin>>Avaliable[0]>>Avaliable[1]>>Avaliable[2];
cout<<"经修改后的系统可用资源为"<<endl;
for (int k=0;k<N;k++)
cout<<name[k]<<":"<<Avaliable[k]<<endl;
showdata();
safe();
}
void addprocess(){//添加作业
int flag=M;
M=M+1;
cout<<"请输入该作业的最打需求量[Max]"<<endl;
for(int i=0;i<N;i++){
cout<<name[i]<<":";
cin>>Max[flag][i];
Need[flag][i]=Max[flag][i]-Allocation[flag][i];
}
showdata();
safe();
}
int main()//主函数
{

int i,j,number,choice,m,n,flag;
char ming;
cout<<"*****************资源管理系统的设计与实现*****************"<<endl;
cout<<"请首先输入系统可供资源种类的数量:";
cin>>n;
N=n;
for(i=0;i<n;i++)
{
cout<<"资源"<<i+1<<"的名称:";
cin>>ming;
name[i]=ming;
cout<<"资源的数量:";
cin>>number;
Avaliable[i]=number;
}
cout<<endl;
cout<<"请输入作业的数量:";
cin>>m;
M=m;
cout<<"请输入各进程的最大需求量("<<m<<"*"<<n<<"矩阵)[Max]:"<<endl;
for(i=0;i<m;i++)
for(j=0;j<n;j++)
cin>>Max[i][j];
do{
flag=0;
cout<<"请输入各进程已经申请的资源量("<<m<<"*"<<n<<"矩阵)[Allocation]:"<<endl;
for(i=0;i<m;i++)
for(j=0;j<n;j++){
cin>>Allocation[i][j];
if(Allocation[i][j]>Max[i][j])
flag=1;
Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];
}
if(flag)
cout<<"申请的资源大于最大需求量,请重新输入!
";
}
while(flag);

showdata();//显示各种资源
safe();//用银行家算法判定系统是否安全
while(choice)
{
cout<<"**************银行家算法演示***************"<<endl;
cout<<" 1:增加资源 "<<endl;
cout<<" 2:删除资源 "<<endl;
cout<<" 3:修改资源 "<<endl;
cout<<" 4:分配资源 "<<endl;
cout<<" 5:增加作业 "<<endl;
cout<<" 0:离开 "<<endl;
cout<<"*******************************************"<<endl;
cout<<"请选择功能号:";
cin>>choice;
switch(choice)
{
case 1: addresources();break;
case 2: delresources();break;
case 3: changeresources();break;
case 4: share();break;
case 5: addprocess();break;
case 0: choice=0;break;
default: cout<<"请正确选择功能号(0-5)!"<<endl;break;
}
}
return 1;
}

#include
main()
{
int p1,p2,p3,a1,a2,a3,b1,b2,b3;
while((p1==fork())==-1);
if(p1==0)
{
a1=getpid();
b1=getppid();
printf("%d,%d",a1,b1);
}
else
{
while((p2=fork())==-1);
if(p2==0)
{
……
}
}

MPI 中多线程的使用
答:通常 MPI 中大多数操作的基本实体是进程,但是MPI 进程中可以执行多个线程。进程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。通常在一个进程中可以包含若干个线程,一个进程中至少有一个线程。线程可以利用进程所拥有的资源,在引入线程的操作系统中,...

程序,进程和线程的区别
答:进程和线程的主要差别在于操作系统并没有将多个线程看作多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。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...

进程和线程有什么区别?
答:描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。通常在一个进程中可以包含若干个线程,它们可以利用进程所拥有的资源。在引入线程的操作系统中,通常都是把进程作为分配资源的基本单位,而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。

线程是最小的资源分配单位,是错的,为什么?
答:因为在系统中,进程是最小的资源分配单位。不管系统是否支持线程,在支持线程的系统中,线程是调度的基本单位。同一进程中的各个线程拥有共同的共享地址空间。进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体。在当代...

进程和线程是什么,有什么区别呢
答: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)...

进程和线程的区别是什么?
答:1、本质不同 进程是资源的分配和调度的一个独立单元,而线程是CPU调度的基本单元。2、数量不同 同一个进程中可以包括多个线程,并且线程共享整个进程的资源(寄存器、堆栈、上下文),一个进行至少包括一个线程。3、过程不同 进程的创建调用fork或者vfork,而线程的创建调用pthread_create,进程结束后它...

在操作系统中引入线程带来的主要好处?
答:相对于进程来说,线程所占用资源更少,比如创建进程,系统要为它分配进程很大的私有空间,占用的资源较多,而对多线程程序来说,由于多个线程共享一个进程地址空间,因此占用资源较少。此外,进程间切换时,需要交换整个地址空间,而线程之间切换时只是切换线程的上下文环境,因此效率更高。在操作系统中引入...

线程和进程的区别
答:2 进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时,它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。3 通常在一个进程中可以包含若干个线程,它们可以利用进程所拥有的资源。在引入线程的操作系统中,通常都是把进程作为分配资源的基本单位,而把线程作为独立运行和独立...

线程和进程的区别
答:许多服务器程序,如数据库服务器和Web服务器,都支持并发运行,这些服务器能同时响应来自不同客户的请求。进程和线程的主要区别在于:每个进程都需要操作系统为其分配独立的内存地址空间,而同一进程中的所有线程在同一块地址空间中工作,这些线程可以共享同一块内存和系统资源,比如共享一个对象或者共享已经...

线程和进程的区别是什么
答:进程和线程的区别 2、线程与进程有什么区别 (1)调度 进程:传统操作系统中,拥有资源和独立调度的基本单位都是进程,每次调度都要进行上下文切换,开销较大。(2)并发性 引入线程的操作系统中,不仅进程之间可以并发执行,而且一个进程中的多个线程之间亦可并发执行,甚至不同进程中的线程也能并发执行,...