武汉理工大学MIS系统软件课件第八章 网络操作系统.pptVIP

与传统操作系统进程概念的不同 进程是作为对象来实现的。（它也是可共享的资源） NT进程要求一个独特的组成成分——至少一个执行线程。 NT进程的组成中没有PCB，有关的信息在进程对象的对象体中及局限于进程对象表中等处都有进程的信息 调度和执行的基本单位是线程而不是进程，因此不必划分进程状态。 与传统操作系统进程概念的不同 一个NT进程可有多个线程在其地址空间内执行。 进程是由进程创建的，当应用程序启动时，相应的环境子进程调用执行体的进程管理程序为之建立以进程，并返回一句柄，然后进程管理程序又调用对象管理程序为之建立一个进程对象。当系统启动时，系统为每个环境子系统建立一个服务器进程。 进程管理程序不维护进程的父/子或其它关系。 进程和线程都具有内含的同步机制。 4) 线程 进程内的一个执行单元；进程内的一个可调度实体。（若把进程理解为操作系统所做的作业，则线程表示完成该作业的许多可能的子任务之一）。它由四个基本组成部分组成：一个唯一的标识符（ID）；描述处理机状态的状态寄存器内容（相当于老PSW）；两个栈，分别用于用户态和核心态下执行时使用；一个私用存储器。 线程的优点 通过线程可方便有效地实现并行性，进程可创建多线程执行同一程序的不同部分 创建线程比创建进程快，少开销，它除栈和寄存器内容外，共享同一主存 创建多线程、对客户同时提出请求回答十分便利，因服务器程序只被装入主存一次，就可使多客户同时提出服务请求分别由一独立服务器线程通过执行适当的服务器功能，并行为客户进行处理。 5) 对象、进程和线程间的关系 对象、进程和线程是组织和构造NT操作系统的三个基本成分。它们之间互相交叉，对象是一抽象的数据结构，是构成操作系统的三个基本成分中非活动的成分，而进程、线程是构成操作系统的二个活动成分，它们的关系如下： 对象、进程和线程间的关系（续） 线程是进程的一个组成部分。 进程的多个线程都在进程的地址空间活动。 资源分配的对象是进程，即资源是分给进程而非线程。 调度的基本单位是线程，即CPU是分配给线程的。 线程在执行过程中，需要协作同步，在不同进程的线程间的同步用消息通信，它要用到进程的资源——端口。因此，通信的是线程，用的消息队列是进程的资源。（可喻为，进程相当董事长，线程相当部门经理，或类似作业与进程） 6. 内核的主要任务 调度线程的执行 当中断核异常发生时，将控制转移到相应的中断和异常 执行低级的多处理器同步 在电源失效后，实现系统的恢复过程。 NT内核提供了一组精心定义的操作系统原语机制，通过使用内核原语，NT执行体可构成许多更高级的功能。 1) 线程的生命期的状态 一个线程的生命期的状态是变化的，它在任何一个时刻的状态是六种状态之一。 就绪状态：线程已具备执行的条件，等待CPU执行，调度程序从中选入备用 备用状态：被调度程序选用定为某一特定处理机上只能有一个处于备用状态的线程。 运行状态：一旦调度程序对线程执行完描述表切换，线程进入运行状态。 等待状态：以下情况线程进入其状（线程等待同步对象、因I/O，自己挂起） 转换状态：若线程已准备好执行，但由于资源成为不可用（如页在外存）从而转入转换状态，当资源成为可用，则进入就绪状态。 终止状态：线程完成它的执行 2） 优先级 内核的线程调度程序是采用可抢占的动态优先级调度算法，调度程序按线程的优先级调度线程的执行顺序，先调度高优先级的线程。 NT支持32个优先级，分两类：实时优先级 从16－31 实时程序所用的主优先级线程、可变优先级 从1－15。 当系统中无任何事件时，内核提供一总在执行的线程，称为空闲线程，优先级最低。 3) 中断和异常处理 NT中的中断主要是由硬件引起的，是随机发生的异常事件。而异常是某一特别指令执行的结果，是同步情况，如主存存取错，除零。 当中断和异常发生被捕捉后，系统将执行线程由用户态切换到核心态，将CPU控制权交给操作系统中有效在主存中固定地址的陷阱处理程序。它首先保存执行线程中断现场，确定所发生的情况，并转相应处理程序。 7. 输入输出（I/O）系统 建立一个统一的主层界面——I/O设备虚拟界面，即将所有读写数据看成直接送往虚拟文件的字节流。 8. NT的内装网络 无需其它软件即可为用户提供文件共享、打印机共享、电子邮件和网络DDE等功能。 9. 对象管理程序 它的主要功能是创建、管理、删除用来表示操作系统资源的对象，操作系统通过对象管理程序对资源进行统一的管理，使用共同的代码操纵它们。 对象管理程序的工作 NT的对象管理程序在接到创建对象的系统服务后，要做以下工作： 为对象分配主存。 给对象一个附