操作系统原理第二章剖析.ppt

* 源语实现: 发送进程在自己的内存空间设置一发送区a,将消息正文﹑消息长度﹑发送进程标识符填入a中; 根据发送区a中消息的长度申请一缓冲区i,申请成功后则从发送区a将信息拷贝到缓冲区i中; 将缓冲区i挂到接收进程的消息对列mq上，j是接收进程的内部标识符;由于接收进程的消息对列mq可由多个发送进程访问,是互斥资源,用信号量j.mutex实现互斥。另外,消息队列mq的数量还是一个有限的资源,应使用信号量sm实现进程同步. * 发送原语： procedure send(receiver,a) begin getbuf(a.size,i); i.sender:=a.sender; i.size:=a.size; i.text:= a.text; i.next:=0; getid(PCB set,receiver,j); wait(j.mutex); insert(j.mq,i); signal(j.mutex); signal(j.sm); end; * 接收原语： procedure receive(b) begin j:=internal name; wait(j.sm) wait(j.mutex); remove(j.mq,i); signal(j.mutex); b.sender:=i.sender; b.size:=i.size; b.text:=I.text; end; * 2.7 线程 2.7.1 线程的基本概念 在引入线程的OS中，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分循的基本单位。 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)．但它可与同属一个进程的其它线程共用进程所拥有的全部资源。 * 一个线程可以创建和彻消另一个线程；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，致使线程在远行中也呈现出间断性.相应地，线程也同样有就绪、阻塞和执行三种基本状态．有的系统中线程还有终止状态等。 * 引入线程的好处： 创建一个新线程花费时间少; 两个线程的切换花费时间少; （如果机器设有“存储[恢复]所有寄存器”指令，则整个切换过程用几条指令即可完成。） (因为同一进程内的线程共享内存和文件，因此它们之间相互通信无须调用内核。) 适合多处理机系统 * * 2.7.2 线程间的同步和通信 1.互斥锁 开锁(unlock)和关锁(lock) 2.条件变量 互斥锁-条件变量一起使用. 开锁和条件变量结合使用. 3.信号量机制 私用信号量和公用信号量。 私用信号量是每个进程自己创建，私用。 公用信号量是操作系统创建，公用。 * 2.7.3 内核支持线程和用户级线程 内核支持线程：所有的线程都是在内核的支持下运行。 用户级线程：存在于用户空间，其创建、撤销、同步和通信等功能都不需要系统调用来实现。 2.7.4 线程控制 内核支持线程的实现：与进程的调度和转换相似。 用户级线程的实现： 运行时系统（函数） 内核控制线程（轻型进程） * Solaris 2 Threads 利用轻型进程作为中间系统 * 本章小结： 主要内容： (1)概念： 进程、并发、阻塞、PCB、线程,进程同步、临界区、临界资源、同步机制应遵循的准则 (2)前趋图极其应用 (3)进程并发执行的条件 (4)进程的特征 (5)进程的状态及其转换条件 (6)整型信号量与记录型信号量 (7)信号量集中的AND型与一般型 (8)经典进程同步问题 (9)进程通信 * 重点内容： 前趋图极其应用(进程并发执行的条件) 进程的状态及其转换条件 整型信号量与记录型信号量 经典进程同步问题 消息传递系统 * 习题 见教材P84 12 13 18 19 21 * var empty1,full1,empty2,full2:semaphore:=1,0,1,0; begin parbegin PI:begin repeat