操作系统-第三章 进程通信2幻灯片.pptVIP

第3章 进程管理 3.1 进程的概念 3.2 进程的描述 3.3 进程状态及其转换 3.4 进程控制 3.5 进程互斥 3.6 进程同步 3.7 进程通信 3.8 死锁问题 3.9 线程的概念 3.10线程分类与执行 本章小结 习题 剥夺策略设计复杂，如： 当进程Pi申请资源时，若有则分配，若没有则剥夺Pi占有的所有资源。 当进程Pi申请ri类资源时，若有则分配，若无则剥夺占有ri类资源进程所占的ri类资源分配给Pi； 例如，设系统中有10台磁带机，有三个进程a、b、c共享。假定a、b、c已分别占用了2台、3台、3台，它们的最大需求量分别是4台、6台、8台。这一要求如下表所示，并假定只有当满足了最大需求量后才能释放所占用的全部资源。 举例 如果p1先申请，无安全序列。 如果p3申请，可有安全序列p3,p2,p1或p3,p1,p2。 习题 3.2 试比较进程和程序的区别。 3.3 我们说程序的并发执行将导致最终结果失去封闭性。这话对所有的程序都成立吗？试举例说明。 3.6 什么是临界区？试举一临界区的例子。 3.8 什么是进程间的互斥？什么是进程间同步？ 3.10 设在书 3.6节中所描述的生产者-消费者问题中，其缓冲部分为m个长度相等的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。重新描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。 习题 3.11 两进程PA，PB之间的通信问题 3.14 哲学家就餐问题。 3.15 什么是线程？试述线程与进程的区别。 2)检测时机： 当进程等待时检测死锁 （其缺点是系统的开销大） 定时检测 系统资源利用率下降时检测死锁 3)死锁的解除办法 重要的是以最小的代价恢复系统的运行。方法有以下几种： 1）撤消进程 1.1）重新启动 1.2）进程回退 2）剥夺资源 3.9 线 程 3.9.1 线程的引入 3.9.2 线程的概念 3.9.3 线程与进程的区别 3.9.4 线程的适用范围 进程的两个基本属性 进程是一个可拥有资源的基本单位。 进程同时又是一个可独立调度和分派的基本单位。 进程作为一个资源拥有者，在创建、撤消、切换中，系统必须为之付出较大时空开销。所以系统中进程的数量不宜过多，进程切换的频率不宜过高，但这也就限制了并发程度的进一步提高。 3.9.1 线程的引入 1. 引入线程是为了提高系统的执行效率，减少处理机的空转时间和调度切换（保护现场信息）的时间，以及便于系统管理。 一个进程内的基本调度单位称为线程thread 线程既可以由操作系统内核控制，也可以由用户程序控制 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派的基本单位。 线程自己基本不拥有系统资源，只拥有少量必不可少的资源：程序计数器、一组寄存器、栈。 它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。 一个线程可以创建和撤消另一个线程；同一进程中的多个线程之间可以并发执行。 3.9.2 线程的概念 线程是进程内的基本CPU调度单位。这个调度单位可以由操作系统内核控制，也可以由用户程序控制。 线程的组成：（如图：3.25－3.26） 线程只由相关堆栈（系统栈或用户栈）寄存器和线程控制表TCB组成。 线程具有进程的许多特征，故又称轻型进程，传统进程称重型进程。 3.9.3线程与进程的比较 在引入线程的OS中，每一进程都拥有多个线程，至少一个。 下面我们通过四方面来区别两者的关系： 线程 线程 线程 进程1 进程2 进程3 进程与线程关系图 ① 调度 在传统OS中，拥有资源、独立调度和分派的基本单位都是进程，在引入线程的系统中，线程是调度和分派的基本单位，而进程是拥有资源的基本单位。 在同一个进程内线程切换不会产生进程切换，由一个进程内的线程切换到另一个进程内的线程时，将会引起进程切换。 2. 线程与进程的比较 2. 线程与进程的比较 ② 并发性 在引入线程的系统中，进程之间可并发，同一进程内的各线程之间也能并发执行。因而系统具有更好的并发性。 2. 线程与进程的比较 ③ 资源拥有 无论是传统OS，还是引入线程的OS，进程都是拥有资源的独立单位，线程一般不拥有系统资源，但它可以访问隶属进程的资源。即一个进程的所有资源可供进程内的所有线程共享。 2. 线程与进程的比较 ④ 系统开销 进程的创建和撤消的开销要远大于线程创建和撤消的开销，进程切换时，当前进程的CPU环境要保存，新进程的CPU环境要设置.线程切换时只须保存和设置少