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计算机操作系统 1.直接方式： 进程在发送和接收消息时直接 指明接收者或发送者进程ID。 用消息传递机制解决生产者-消费者问题 repeat … produce an item in nextp； … send（consumer，nextp）； until false； repeat receive (producer，nextc); … consume the item in nextc； until false； 2.间接方式： 发送进程发消息时不指定接收进程的名字，而是指定一个中间媒介，即信箱。进程间通过信箱实现通信. 发送原语：send(mailbox,Message) 接收原语：receive(mailbox,Message) 间接通信的实现 信箱是存放信件的存储区域，每个信箱可分成信箱特征和信箱体两部分。 信箱特征指出信箱容量、信件格式、指针等；信箱体用来存放信件. 间接通信的实现 发送信件： 如果指定信箱未满，则将信件送入信箱中由指针所指示的位置，并释放等待该信箱中信件的等待者；否则发送信件者被置成等待信箱状态 间接通信的实现 接收信件： 如果指定信箱中有信，则取出一封信件，并释放等待信箱的等待者，否则接收信件者被置成等待信箱中信件的状态 2.6.3有关消息传递实现的若干问题 通信链路 消息的格式 进程同步方式 2.消息的格式 单机系统中信件的格式可以分直接信件（又叫定长格式）和间接信件（又叫变长格式）。 网络环境下的信件格式较为复杂，通常分成消息头和消息体，前者包括了发送者、接收者、消息长度、消息类型、发送时间等各种控制信息；后者包含了消息内容。 3.进程同步方式 发送进程阻塞、接收进程阻塞 发送进程不阻塞、接收进程阻塞 发送进程、接收进程均不阻塞 1.消息缓冲通信涉及的数据结构 ????消息缓冲区 sender：消息的进程名或标识符 ???? size：消息长度 ?? text：消息正文 ?? ?next-ptr：指向下一个消息缓冲区的指针 2.发送原语 ?发送原语send： 申请一个消息缓冲区，把发送区内容复制到这个缓冲区中；找到接收进程的PCB，执行互斥操作P(mutex)；把缓冲区挂到接收进程消息队列的尾部，执行V(sm) 、即消息数加1；执行V(mutex) 。 3.接收原语 ?接收原语 receive： 执行P(sm) 查看有否信件；执行互斥操作P(mutex) ，从消息队列中摘下第一个消息，执行V(mutex) ；把消息缓冲区内容复制到接收区，释放消息缓冲区。 消息缓冲通信过程 2.7 线程及其实现 2.7.1 线程的基本概念 2.7.2 线程间的同步和通信 2.7.3 内核支持线程和用户级线程 2.7.4 线程控制 1 线程的引入 ?进程切换开销大 ?进程通信代价大 ?进程间的并发性力度较粗，并发度不高 ?不适合并行以及分布并行计算要求 ?不适合客户/服务器计算的要求。 操作系统中引入进程的目的是为了使多个程序并发执行，以改善资源使用率和提高系统效率。 操作系统中再引入线程，则是为了减少程序并发执行时所付出的时空开销，使得并发粒度更细、并发性更好。 ?把进程的两项功能－－“独立分配资源”与“被调度分派执行”分离开来， ?进程作为系统资源分配和保护的独立单位，不需要频繁地切换； ?线程作为系统调度和分派的基本单位，能轻装运行，会被频繁地调度和切换，在这种指导思想下，产生了线程的概念。 MS-DOS支持单用户进程，进程是单线程的； 传统UNIX支持多用户进程，进程是单线程的。 很多著名操作系统都支持多线程（结构）进程，如：Solaris 、OS/390、OS/2、WindowNT等； JAVA的运行引擎则是单进程多线程的例子。 多线程OS中进程的定义 进程是操作系统中进行保护和资源分配的基本单位。它具有： ?一个虚拟地址空间，用来容纳进程的映像； ?对处理器、其他(通信的)进程、文件和I/O资源等的存取保护机制。 ? 多线程环境中的线程概念 线程是操作系统进程中能够独立执行的实体（控制流），是处理器调度和分派的基本单位。线程是进程的组成部分，每个进程内允许包含多个并发执行的实体（控制流），这就是多线程。 （1）调度 在传统的操作系统中，拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程。而在引入线程的OS中，则把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位，使传统进程的两个属性分开，线程便能轻装