《操作系统》课件02 进程管理.ppt

二、间接（可以实现非实时通信） 优点：在读/写时间上的随机性 写进程―― 信箱（中间实体）――读进程 原语 （1）信息的创建与撤消： 信箱名 属性（公用、私用、共享）（共享者名字） （2）消息的发送和接收 Send (mailbox, message) Receive (mailbox, message) 信箱类型 （1）私用：拥有者有读/写权，其它只有写权； （2）公用：系统创建，双向，存在期=系统存在期。 （3）共享信箱：一般进程创建，并指明其共享者， 是双向。 发送—接收进程之间的关系： （1）一对一关系； （2）多对一关系：客户-服务器方式； （3）一对多关系：广播方式； （4）多对多关系：公用信箱。 消息传递系统中的几个问题 一、通信链路： 显式建立：（进程完成） 隐式建立：（系统完成） 链路类型： （1）由连接方法分：点—点链路，多点链路。 （2）由通信方式分：单向、双向。 （3）由容量分：无容量（无缓冲区）、有（有缓冲区）。 二、消息格式： 消息头：含控制信息，如：收/发进程名，消息长度、类型、编号 消息内容： 定长消息：系统开销小，用户不便（特别是传长消息用户） 变长消息：开销大，用户方便。 三、进程同步方式 1.发送和接收进程阻塞（汇合） 用于紧密同步，无缓冲区时。 2.发送进程不阻塞，接收进程阻塞（多个） 相当于接收进程（可能是多个）一直等待发送进程，如：打印进程等待打印任务。 3.发送/接收进程均不阻塞 一般在发、收进程间有多个缓冲区时。 2.6.3 消息缓冲队列通信机制 一、数据结构 1.消息缓冲区 type message buffer =record sender ； //发送者进程标识符 size ； //消息的长度，大小 text ； //消息正文 next ； //指向下一个消息缓冲区的指针 2.PCB中应增数据项： type pcb=record mq； //消息队列指针即，消息队列的起始地址 mutex； // 消息队列互斥信息量 sm； //消息队列资源信息量（表示资源消息数） mq mutex sm sender:A size:5 text:Hello send(B,a) sender :A size :5 text:hello next:0 发送区A sender:A size:5 text:Hello receive(b) 接收区B a b 进程A PCB(B) 进程B 二、发送原语 procedure send(receiver, a) begin getbuf(a.size, i);//申请一个a.size大小的空白缓冲区 i.sender:=a.sender; //将内容写进这个空白缓冲区中 i.size:=a.size; i.text:=a.text; i.next:=0; //指针信息 getid(PCB set, receiver.j); //访问PCB,得到B进程的队列地址 wait(j.mutex); //访问消息队列，要互斥进行 insert(j.mq, i); //把缓冲区的内容插入到mq队列的末尾 signal(j.mutex); signal(j.sm); //每发送一个，sm+1 end 三、接收原语 procedure receive(b) begin j:=internal name; wait(j.sm);//取了一个，sm-1 wait(j.mutex); //有消息拿，互斥进行 remove(j.mq, i); //把消息队列中的第一个消息移出 signal(j.mutex); b.sender:=i.sender; //把缓冲区的信息写到接收区中 b.size:=i.size; b.text:=i.text; end 2.7 线程 2.7.1线程的基本概念 1.线程的引入 减少并发执行时的时空开销，进程的创建、撤消、切换较费时空，因它既是调度单位，又是资源拥有者。 线程是系统独立调度和分派的基本单位，其基本上不拥有系统资源，只有少量资源（IP，寄存器，栈），但共享其所属进程所拥有的全部资源。 2.线程的属性 轻型实体 独立调度和分派的基本单位 可并发实体 共享进程资源 3.线程的状态 状态参数 寄存器状态、堆栈、运行状态、优先级、线程专有存储器、 信号屏蔽 线程的运行状态 4.线程的创建和终止 5.多线程中的进程 拥有系统资源的基本单位，不再是一个可执行的实体。 2.7.2 线程的同步和通信 1.互斥锁 阻塞方式 lock(mutex)