[理学]操作系统第四版第14章课件ppt.ppt

* 进程类型对象与进程对象之间的关系 进程 类型 对象 进程 对象1 进程 对象2 进程 对象n * 14.4.2 管理对象 对象有对象名。 通过对象名创建/打开对象时，返回对象句柄。 每个进程将所有打开对象的指针放入进程打开对象句柄表中。进程打开对象句柄表存放在EPROCESS中 * 线程 类型 对象 线程1 线程2 线程3 线程4 互斥量1 互斥量2 互斥量3 互斥量 类型 对象 进程B的 句柄表 进程A的 句柄表 * 访问令牌：用来识别一个用户并辨别用户的特殊权限。是系统创建的控制用户正确使用系统资源的标识卡。 安全描述体用于控制进程和线程访问对象的存取控制表ACL * 文件对象头 安全描述体 用户 允许 读写 存取控制表ACL TEAM 允许 读 某文件的存取控制表 WORLD 允许执行 * 要正确地共享主存中的某些数据，多线程必须同步执行。 14.5.1 内核对象的同步 14.5.2 执行体对象的同步 14.5 对象之间的同步 * 14.5.1 内核同步 互斥访问内核的临界区。 内核引入自旋锁（Spin lock）实现多处理机互斥机制。自旋锁是一个与公用数据结构有关的锁定机制。 在Intel处理机上，自旋锁是使用一条硬件支持的“测试与设置”指令来实现的。 * Begin—临界区 从队列中移出一个DPC End 自旋锁 DPC DPC DPC队列 处理机A 处理机B Do尝试获得DPC队列的自旋锁Until成功 释放DPC队列的自旋锁 Do尝试获得DPC队列的自旋锁Until成功 Begin—临界区 向队列中加入一个DPC End 释放DPC队列的自旋锁 用自旋锁保护全局数据结构DPC队列 * 如果自旋锁不空闲，内核将一直尝试得到锁。因为内核被保持在过渡状态“旋转”，直到获得锁，所以自旋锁由此得名。 在自旋锁上等待，实际是使处理机暂停。 拥有自旋锁的线程不被剥夺处理机。拥有自旋锁时，执行的指令数尽可能少，以提高系统效率。 * 内核以内核对象的形式给执行体提供其他的同步机构，称为“调度程序对象”。 每个同步对象有两种状态：“有信号”，“无信号”。线程可以等待一个或多个同步对象变为有信号状态，实现同步。 14.5.2 执行体同步 * （1）等待调度程序对象 对象管理器提供了两个系统服务程序，使线程与调度程序对象同步： WaitForSingleObject( ) WaitForMultipleObjects( ) * （2）调度程序对象被置为有信号状态的条件 一个线程对象在其生存期内处于无信号状态；终止时，被置为有信号状态。 当进程的最后一个线程终止时，内核把进程对象设置为有信号状态。 定时器对象在一个确定的时间被设置为“发声”。当它的时间期满后，内核设置定时器对象为有信号状态。 * （3） 同步涉及的数据结构 调度程序对象头和等待块是系统设置的两个数据结构，用于跟踪谁在等待，等待什么。 调度程序对象头：包含了对象所属类型、对象当前的状态和正在等待该对象的线程队列。 等待块：包含正在等待对象的线程与被等待对象之间的联系。 * 每个处于等待状态的线程都有等待块列表，记录该线程正在等待的对象的情况。 每个调度程序对象头都有一个等待块列表头指针，将等待该对象的所有线程的等待块连接在一起。 * 线程对象1 线程1 等待对象表 线程对象2 线程2 等待对象表 调度程序对象A …… 等待块列表 调度程序对象B …… 等待块列表 等待块 列表项 等待对象 下一个连接 等待块 列表项 等待对象 下一个连接 等待块 列表项 等待对象指针 下一个连接 * 14.6 小结 融合了分层和客户/服务器系统模型。 系统机制：包括陷阱调度、执行体对象管理器、各种同步对象以及本地过程调用等。 对象管理器。它将系统公共的资源作为对象来对待，以控制进程使用对象。有两种类型的对象：执行体对象和内核对象。 对象之间的同步。 * 在UNIX文件系统中，为了方便共享文件或目录的内容，提供了在不同层次目录结构的不同目录之间建立交叉连接的方法。这种方法叫符号链接。 * 第三篇 Windows 操作系统研究 * 第14章 Windows 操作系统模型 Windows 不仅可在单机上运行，也支持多机网络和对称多处理。界面友好、功能强、可扩充性、可靠性和兼容性好。 * 14.1 Windows 体系结构 系统和服 务进程 应用程序 用户态 核心态 执行体 内核 硬件抽象层 Windows 子系统内 核模块 win32k.sys 设备驱 动程序 子系统DLL Windows 子系统进程 Ntdll.dll * Windows 系统文件 Nto