os.Chapt2操作系统第二章.pptVIP

第2章 进程管理; 教学内容 2.1 进程的引入 2.2 进程的描述 2.3 进程控制 2.4 进程的同步与互斥 2.5 进程同步问题举例 2.6 进程通信 2.7 线程 本章小结 ;2.1 进程的引入 ;2.1.2 程序的并发执行及其特征;2．程序并发执行时的特征;2.1.3 进程的定义与特征;进程和程序之间的关系 ;2．进程的特征;2.1.4 进程的基本状态及转换;2．进程状态的转换;程;3．引入挂起状态时的进程状态;完成或 撤消 ;2.1.5 Linux进程的状态 ;2.2 进程的描述;2.2.1 进程控制块PCB ;1．进程标识符 进程标识符用于惟一地标识一个进程。一个进程通常有两种标识符： （1）进程内部标识符。 （2）进程外部标识符。 2．处理机状态：由各种寄存器中的内容组成。 3．进程调度信息 （1）进程状态。 （2）进程优先级。 （3）进程调度所需要的其它信息。 （4）事件，或阻塞原因。 4．进程控制信息，包括： （1）程序和数据的地址； （2）进程同步和通信机制； （3）资源清单； （4）链接指针。;2.2.2 进程控制块的组织方式;2．链接方式;3．索引方式;2.2.3 Linux进程的PCB; Linux支持典型的UNIX进程间通信机制——信号、管道，也支持System Ⅴ通信机制——共享内存、信号量和消息队列。 3． 进程资源信息 记录了与该进程有关的存储器的各种地址和资料、文件系统以及打开文件的信息等等。 4． CPU现场信息;2.3 进程控制; ;2.3.1 进程的家族关系;2.3.2 进程的创建与终止;2.3.3 进程的阻塞与唤醒 ; 实现进程的执行状态到等待状态，又由等待状态到就绪状态转换的两种原语，分别为阻塞原语与唤醒原语 。;2.3.4 Linux系统调用 ;2.4 进程的同步与互斥;2．临界区;2.4.2 进程的互斥与同步;2.4.3 锁机制;改进的加锁和开锁原语;2．利用锁机制实现进程的互斥 ;2.4.4 信号量机制;1．整型信号量;2．记录型信号量;Wati(S);申请临界资源的原语wait操作可描述为： void wait(S) {S.value=s.value-1; if S.value≥0 本进程继续； else { 将本进程放入阻塞态队列； 转进程调度;} }  释放临界资源的原语signal操作可描述为： void signal(S) { S.value=s.value+1;; if s≤0 then 唤醒指针queue所指的阻塞态进程； } ;2.5 进程同步问题举例 ;0;算法及程序 semaphore mutex=1, empty=n, full=0;　　／＊定义信号量并赋初值＊／ message buffer[n]; int in=0, out=0;　　　　　／＊定义存取指针的初始位置＊／ void main() { parbegin(proceducer,consumer); } 生产者进程 void procedure() {do { 生产一件产品; … wait(empty); wait(mutex); 将产品放入缓冲区buffer[in]; in=(in+1)%n; signal(mutex); signal(full); }while(true); } ;消费者进程 void consumer() {do { wait(full); wait(mutex); 从缓冲区buffer[out]中取走一件产品; out=(out+1) % n; signal(mutex); signal(empty); 消费这件产品; }while(true); };4．在生产者—消费者问题中应注意： ;2.5.2 读者—写者问题 ;共享文件F; 由于多个进程可以同时读，因此只要有一个reader进程在读，其它reader进程便不必申请该共享文件，直接读即可；若无文件在读，则第一个读文件的进程必须做申请该文件的操作。只要有read进程在执行，则不允许writer进程去写。因此，仅当readcount=0, 即无reader进程在读时，reader进程才需要执行wait(wmutex)操作。若wait(wmutex)操作成功，re