操作系统课件(1).ppt

3.6 预防死锁的方法 3.6 预防死锁的方法 一.预防死锁 3.6 预防死锁的方法 3.7 死锁的检测和解除 进程管理小结 传统的OS中，处理机的分配和运行都是以进程为单位的，因而操作系统五大功能中的处理机管理可归结为对进程的管理。 提高资源利用率最有效的途径是多道程序设计技术。 为了使程序能正确地并发执行，引入了进程的概念。 为了使相互制约的进程能正确地并发执行，引入了同步。 为了减小并发执行的开销，提高并发的程度，又引入了线程的概念。 进程管理的功能： （1）进程的控制：进程的创建和终止，控制进程状态的转换； （2）进程同步：保证有制约关系的进程之间能够正确地并发执行； （3）进程通信：完成进程之间信息的交换； （4）进程（线程）调度：在多个就绪进程（线程）中分配处理机。 死锁考题举例： 4. 某系统中仅有m个同类资源，由n个进程互斥使用，如果每个进程对该类资源的最大需求量为w，那么当m、n、w分别取表中的值时，哪种情况可能发生死锁： 答案：A/B/D不会发生死锁；C/E可能发生死锁。 3 2 2 1 2 w 3 3 2 2 1 n 4 4 2 2 2 m E D C B A 3.8 线程的基本概念 1.并发应用需求的实例 例：数据库服务器需要同时处理来自多个客户端的数据查询请求，这些请求都是针对同一数据库的数据的。 解决方法： （1）设置一个进程顺序处理所有请求； 等待时间长，响应时间慢 （2）设置多个进程分别处理多个请求； 进程创建、调度、终止开销大 同步复杂 进程的两个属性 （1）进程是系统拥有资源的独立单位； （2）进程是独立调度和分派的基本单位。 一. 线程的概念 2. 线程的引入 将拥有资源的实体和执行的实体分开，使执行的实体具有较少的资源，从而减少并发执行的开销，从而提高系统的并发程度。 拥有资源的基本单位——进程； 执行的基本单位（即CPU调度和分派的单位)——线程。 线程是进程内一个相对独立的运行单位，一个进程可以有一个或多个线程（至少有一个），这些线程共享这个进程的代码、数据及大部分管理信息，但每个线程有自己的程序计数器、堆栈和线程控制块。 线程的概念 单线程的进程模型 PCB 地址空间 （代码 和 数据） 堆栈 多线程的进程模型 PCB 地址空间 （代码 和 数据） 堆栈1 TCB1 堆栈n TCBn … 传统OS（如MS-DOS，传统的UNIX等）只有进程的概念，没有线程的概念，可以将它看成是单线程的进程模型。而引入线程概念后的OS（如Solaris, Windows）中，一个进程中可以包含多个线程。 线程的概念 线程1 线程n n≥1 一. 线程的概念 3. 线程的基本属性 （1）轻型实体： TCB+堆栈+一组寄存器 （2）独立调度和分派的基本单位； （3）可并发执行； （4）共享进程资源； 共享进程的地址空间，线程间无法进行数据保护 （5）线程有生命周期，在生命周期中有状态变化。 LWP（轻量进程） 一. 线程的概念 4.线程与进程的比较 线程轻装上阵，创建、终止以及调度时只需做极少量得资源管理工作，开销较小；线程共享进程的地址空间，通信更容易 创建、终止以及进程调度要做大量资源管理方面的工作，开销较大 系统开销 拥有资源的基本单位仍是进程，线程可以共享进程的资源，线程自身只拥有程序计数器、堆栈、TCB等极少量资源 拥有资源的单位是进程 拥有资源 多个进程可以并发执行，一个进程中的多个线程也可以并发执行，并发程度更高 多个进程可以并发执行 并发性 调度的基本单位是线程，进程不再是调度的基本单位 调度的基本单位是进程 调度 引入线程OS中的线程和进程 传统OS中的进程 5. 线程状态 （1）就绪态： （2）执行态； （3）阻塞态； （4）终止态； Windows2000/xp的线程状态： （1）初始化状态； （2）就绪状态； （3）备用状态； （4）运行状态； （5）等待状态； （6）转换状态 （7）终止状态； 二. 线程管理（自学） TCB的管理； 主要的线程控制原语： （1）线程创建原语； （2）线程撤销原语； （3）线程阻塞原语；