第二章 进程管理2-n.ppt

2) 消息通信的实现方法 消息缓冲通信（直接通信方式） 工作原理： 进程A 进程B PCB（B） send（B，a） receive（b） sender：A size：5 text：Hello 发送区a mq sender：A size：5 text：Hello next：0 sender：A size：5 text：Hello 接收区b 第一消息缓冲区 a b mutex sm 相关数据结构 消息结构： 消息缓冲队列： PCB中用于消息通信的相关数据项 消息头 消息 正文 发送进程标识符、消息长度、类型、 消息队列链接指针…… 欲发送的信息数据存区 mq mutex sm PCB 消息队列队首指针 mq 消息队列互斥信号量 mutex 消息队列资源信号量sm （即队列消息个数计数） 消息缓冲区链成的队列，每个进程都有 一个，其队首指针存放在对应进程的PCB中 消息发送原语和接收原语 发送原语 send（接收进程名，发送区首地址） 接收原语 receive（接收区地址） 注：缓冲队列的插入、删除操作必须采取互斥措施 ? 发送原语算法流程 ? 接收原语算法流程 申请分配一个空白缓冲区 将数据从发送区拷贝到缓冲正文区 获取接收进程PCB 将缓冲区插入接收进程的消息队列（队尾） 资源信号量计数加1 根据进程PCB找到消息缓冲队列 判队列空否（计数是否为0） 队列不空则从队列中摘取第一个缓冲区 将缓冲区数据拷贝到接收区 释放（归还）缓冲区 信箱通信（间接通信方式） 工作原理 信箱头：信箱描述部分 信箱体：数据（消息）存放部分 信箱类型：私用信箱 共享信箱 公用信箱 2.6 线程 进程特征回顾 进程：可独立运行并拥有资源的基本单位，进程是可由O.S调度和分派的基本单位，同时也是可拥有系统资源的独立单位。 线程 定义：由进程创建，是进程中可以独立执行的子任务，是O.S调度和运行的基本单位 引入目的：是减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。 3) 线程的状态与控制 类同于进程；并可实施进程间的同步与通信 4）线程和进程比较 调度方面： 并发性方面： 拥有资源方面： 系统开销方面： 5）线程的实现方式及其实现（了解） 线程是调度分派和独立运行的基本单位， 这时进程不再是一个可执行的实体； 进程之间可以并发执行，一个进程的多个线程之间也可并发执行； 进程作为拥有资源的基本单位，线程 除少量必不可少的资源外基本不拥有资源，但它可以访问其隶属的进程资源； 进程间切换涉及进程环境的改变开销大； 线程之间切换只要保存和设置少量内容 开销小。 本章小结 1）基本概念 程序并发执行的概念（与顺序执行的区别） 进程的概念（进程的引入、定义、特征或特性） 线程的概念（线程的引入，与进程之区别） 2）进程状态与进程控制块（PCB） 状态：就绪、执行、阻塞（状态间的转换原因） PCB：数据结构，包含进程基本情况信息、控制信息等 3）进程的同步与通信 互斥与同步的概念、定义、实施方法 高级通信的概念、通信类型（方式） 相关术语：临界资源、临界区、信号量 4）有关算法 进程控制原语：创建、终止、阻塞、唤醒 P.V操作原语：可实现进程的互斥与同步 进程通信原语：发送、接收…… 本章要点 掌握程序顺序执行与并发执行的特点 掌握进程的定义和特征，线程的定义，掌握程序与进程，进程与线程之间的区别 深入领会进程状态及引起状态变化的典型原因 掌握进程同步与互斥 能够灵活运用信号量描述同步问题 Pv就是两个函数，并发执行的程序通过调用这两个函数就可以确定什么时候可以走，什么时候应该停，从而控制他们之间并发执行的顺序来达到同步和互斥的目的。分析pv函数操作：当程序调用了p函数而此时s《0则该程序会暂停执行进入等待即阻塞状态，只有s》0时才重新开始运行；而调用V函数的程序不会终止；pv相当于申请和释放资源。 * * 人与人之间要进行交流，交流的方式很多，尤其是现在网络和通讯很发达，但古代就很难，基本靠信使，两方交兵不斩来使 进程运行过程中如果有关系的话也是要交流信息的，但是进程各自的内存空间是相互独立的，唯一例外的是共享内存区，除此以外就是系统空间属于公共场所 Windows中的进程通信其实很多都是移植于linux，windows下的剪贴板和文件映射都属于共享存储器，这是最高效的通信方式 管道只允许单向传输或者用于父子进程之间