进程和进程控制线程进程互斥和同步进程间通信死锁问题处理...-课件.ppt

* 线程的引入 进程：资源分配单位（存储器、文件）和CPU调度（分派）单位。又称为任务(task)” 线程：作为CPU调度单位，而进程只作为其他资源分配单位。 只拥有必不可少的资源，如：线程状态、寄存器上下文和栈 同样具有就绪、阻塞和执行三种基本状态 线程的优点：减小并发执行的时间和空间开销（线程的创建、退出和调度），因此容许在系统中建立更多的线程来提高并发程度。 线程的创建时间比进程短； 线程的终止时间比进程短； 同进程内的线程切换时间比进程短； 由于同进程内线程间共享内存和文件资源，可直接进行不通过内核的通信； 线程 * 进程与线程的关系 线程 线程的引入 * OS对线程的实现方式 内核维护进程和线程的上下文信息； 线程切换由内核完成； 一个线程发起系统调用而阻塞，不会影响其他线程的运行。 时间片分配给线程，所以多线程的进程获得更多CPU时间。 依赖于OS核心，由内核完成创建和撤销。Windows 支持内核线程； 内核线程(kernel-level thread) 线程 * 用户线程(user-level thread) 用户线程的维护由应用进程完成； 内核不了解用户线程的存在； 用户线程切换不需要内核特权； 用户线程调度算法可针对应用优化； 不依赖于OS核心，应用进程利用线程库提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程。如：数据库系统informix，图形处理Aldus PageMaker。调度由应用软件内部进行，通常采用非抢先式和更简单的规则。一个线程发起系统调用而阻塞，则整个进程在等待。时间片分配给进程，多线程则每个线程就慢。 线程 OS对线程的实现方式 * 轻量进程(LightWeight Process) 它是内核支持的用户线程。一个进程可有一个或多个轻量进程，每个轻量进程由一个单独的内核线程来支持。 线程 OS对线程的实现方式 * 进程和线程的比较 地址空间和其他资源（如打开文件）：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享－－某进程内的线程在其他进程不可见 通信：进程间只能使用IPC 　　　线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信　　　 　　　　也需要同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性 调度：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多； 线程 * 线程切换和进程切换 线程 进程和线程的比较 * Windows 的线程 线程 线程对象 Windows线程由执行体线程块ETHREAD表示，即线程对象，其中包含 内核线程块KTHREAD, 即线程控制块TCB 指向线程环境块TEB的指针 ETHREAD和KTHREAD位于内核空间，TEB位于用户空间 * Windows 的线程状态 线程 Windows 的线程 就绪状态(Ready)：进程已获得除处理机外的所需资源，等待执行。 * Windows 的线程状态 线程 Windows 的线程 备用状态(Standby)：已选择好处理器，正等待描述表切换．系统中每个处理器上只能有一个处于备用状态的线程。 * Windows 的线程状态 线程 Windows 的线程 运行状态(Running)：完成描述表切换，线程进入运行状态，直到内核抢先、时间片用完、线程终止或进入等待状态。 * Windows 的线程状态 线程 Windows 的线程 等待状态(Waiting)：线程等待某对象，以同步它的执行。等待结束时，根据优先级进入运行、就绪状态。 * Windows 的线程状态 线程 Windows 的线程 转换状态(Transition)：线程在准备执行而其内核堆栈处于外存时，线程进入转换状态；当其内核堆栈调回内存，线程进入就绪状态。 * Windows 的线程状态 线程 Windows 的线程 终止状态(Terminated)：线程执行完就进入终止状态。如执行体有一指向线程对象的指针，可将线程对象重新初始化。 * Windows 的线程状态 线程 Windows 的线程 初始化状态(Initialized)：线程创建过程中的线程状态； * Windows线程的有关API CreateThread()函数在调用进程的地址空间上创建一个线程，以执行指定的函数；返回值为所创建线程的句柄。 ExitThread()函数用于结束本线程。 SuspendThread()函数用于挂起指定的线程。 ResumeThread()函数递减指定线程的挂起计数，挂起计数为0时，线程恢复执行。 线程 Windows 的线程 * 进程和进程控制 线程 进程互斥和同步 进程间通信 死锁问题 处理器调度 第三章 处理机管理(上) * 进程和进程控制 进程的定义和描述 进程的状态转换 进程控制 Windows的进程管理 * 进程的定义和描述 进程的定义 一个具有一定独立功能的程