《计算机操作系统》课件OS-chapter 3.pptVIP

二、多线程的实现：多线程机制：操作系统支持一个进程内执行多个线程的能力。MS-DOS支持一个用户进程和一个线程；UNIX支持多个用户进程，但一个进程只有一个线程；JAVA运行引擎支持一个进程多个线程；NT、Solaris、Mach支持多进程多线程。线程实现用户级线程：informix数据库。由用户应用程序建立，用户应用程序对线程进行调度和管理，操作系统内核不知道用户级进程的存在。（MS-DOS,UNIX）优点：线程开关的时空开销小于内核级；线程调度算法与操作系统调度算法无关；适用于任何操作系统，因为与操作系统内核无关。内核级线程：Mach。所有线程的创建、调度、管理全部由操作系统内核负责。优点：内核可调度一个进程中的多个线程，使其同时在多个处理器上并行运行；进程中一个进程阻塞时其他进程可继续调度；内核本身也可以以线程方式实现。二者：Solaris内核支持多线程的建立、调度与管理，系统中提供线程库，允许用户应用程序建立、调度和管理用户级线程。三、进程与线程的关系线程：进程描述例1：1n：１１：nm：n每个进程的执行就是一个线程每个进程定义一个地址空间并动态拥有资源；同一进程可产生多个线程并运行。一个线程可以在多个进程间转移包含１：n和n：１的性质UNIXSystemVOS/2,MVS,MACHRaTRIX四、SMP（SymmetricalMultipleProcessor）按照多处理器之间的通信方式可将多处理器系统分为两种类型：共享存储器多处理器系统：多个处理器共享一个存储器中的程序和数据。分布式存储器系统：每个处理器有自己的专用存储器，计算机之间的通信通过专用线路或网络。一般集群（CLUSTERS）为此类系统SMP特点：系统中有多个处理器，每个处理器共享一个存储器。3．9小结单个进程顺序执行与特征：顺序性、封闭性、可再现性多个程序并发执行与特征：失去了封闭性、间断性、独立性、随机性Bernstain条件进程定义、特征（动态、并发、独立、异步、结构）、进程与程序关系（状态、存在、资源、包含、并发）进程状态及转换进程描述PCB（作用、内容）进程控制：概念、内核、内核的功能3．10小结（续）进程的同步与互斥临界区、临界资源、CS使用规则同步与互斥信号量解决同步、互斥进程通信方式线程的基本概念进程在通信前，先向系统申请获得共享存储区中的一个分区，并指定该分区的关键字；若系统已经给其他进程分配了这样的分区，则将该分区的描述符返回给申请者，然后，由申请者把获得的共享存储区链接到本进程上，连接之后，便可以像读写普通存储器一样读写共享区。*一、信号量解决同步关系公共汽车司机开车停车 关门卖票开门售票员S1S2S1=S2=0P（S1）V（S2）P（S2）V（S1）3.6进程同步二、前趋图问题。P11P2P3P5P6P4S1S2S3S4S5S6S7P1;V(S1);V(S2);V(S3);P(S1);P2;V(S4);P(S2);P3;V(S5);P(S3);P4;V(S6);P(S4);P(S5);P5;V(S7);P(S7);P(S6);P6;三、经典的同步互斥问题1.生产者与消费者问题生产者生产产品，消费者消费产品，二者共享缓冲区(1).buffer为队列，有界，大小为n队列有两个指针in和out，in被所有的生产者使用，out所有的消费者使用。Mutex1：所有的生产者互斥使用in指针；Mutex2：所有的消费者互斥使用out指针。同步信号量：Empty=n;full=0LP:生产一个产品；Buffer[in]=item;In=(in+1)GotoLP;modn;P(empty);P(mutex1);V(mutex1);V(full);LC: P(full);item=Buffer[out];out=(out+1)modn;消费一个产品；P(mutex2);V(mutex2);V(empty);GotoLc;Bufferinout(2)