《處理機(jī)管理》ppt課件 (2)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 在單道程序工作環(huán)境中，我們把一個(gè)“程序”理解為“一個(gè)在時(shí)間上按嚴(yán)格次序前后相繼的操作序列”。 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 2．資源共享 操作系統(tǒng)提供了兩種實(shí)現(xiàn)資源共享的方法。 由于這些程序段可以被多個(gè)用戶(hù)作業(yè)調(diào)用 ，因此可在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生 。 進(jìn)程與程序的區(qū)別和相互關(guān)系 ： （ 1）動(dòng)態(tài)性和靜態(tài)性。 （ 5）進(jìn)程具有創(chuàng)建其他進(jìn)程的功能。 （ 3） 就緒狀態(tài)：該進(jìn)程運(yùn)行所需的一切條件都得到滿(mǎn)足 ，但因處理機(jī)資源個(gè)數(shù)少于進(jìn)程個(gè)數(shù) ， 所以該進(jìn)程不能運(yùn)行 ，而必須等待分配處理機(jī)資源 ， 一旦獲得處理機(jī)就立即投入運(yùn)行 。 （ 4）阻塞狀態(tài)變化到就緒狀態(tài)。如圖（ b） 所示。 進(jìn)程控制塊的作用： 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 進(jìn)程控制 原語(yǔ) 進(jìn)程控制原語(yǔ) 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 原語(yǔ) 在操作系統(tǒng)中 ， 某些被進(jìn)程調(diào)用的操作 ， 例如隊(duì)列操作 、 對(duì)信號(hào)燈的操作 、 檢查啟動(dòng)外設(shè)操作等 ，一旦開(kāi)始執(zhí)行就不能被中斷 ， 否則就會(huì)出現(xiàn)操作錯(cuò)誤 ， 造成系統(tǒng)混亂 。 系統(tǒng)在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí) ， 必須為之分配其所必需的 、 除處理機(jī)以外的所有資源 。 （ 3） 進(jìn)程切換 。 一個(gè)線(xiàn)程可以創(chuàng)建和撤消另一個(gè)線(xiàn)程；同時(shí)進(jìn)程中的多個(gè)線(xiàn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行。 4． 系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)： 由于在創(chuàng)建或撤消進(jìn)程時(shí) ， 系統(tǒng)都要為之分配或回收資源 ， 如內(nèi)存空間 、 I/O設(shè)備等 。當(dāng)內(nèi)核完成系統(tǒng)調(diào)用而返回時(shí)，才將該進(jìn)程喚醒，繼續(xù)執(zhí)行。 （ 2）確定分配處理機(jī)的原則。 獲得處理機(jī)的進(jìn)程 ， 未遇到其他情況時(shí) ， 一直運(yùn)行下去 ， 系統(tǒng)只需具備一個(gè)先進(jìn)先出的隊(duì)列 ， 在管理優(yōu)先數(shù)的就緒隊(duì)列時(shí) ， 這種方法是一種最常見(jiàn)策略 ， 并且在沒(méi)有其他信息時(shí) ， 也是一種最合理的策略 。 于是 ， 只要是處于就緒隊(duì)列中的進(jìn)程 ， 按此種算法遲早總可以分得處理機(jī)投入運(yùn)行 。 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 4．優(yōu)先數(shù)法 根據(jù)已占有處理 機(jī)的進(jìn)程是否可被剝奪而分為優(yōu)先占有法和優(yōu)先剝奪法兩種 。 （ 2）運(yùn)行時(shí)間。 幾個(gè)進(jìn)程若共享同一臨界資源，它們必須以互斥的方式使用這個(gè)臨界資源，即當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正在使用臨界資源且尚未使用完畢時(shí)，則其他進(jìn)程必須推遲對(duì)該資源的進(jìn)一步操作，在當(dāng)前進(jìn)程的使用完成之前，不能從中插進(jìn)去使用這個(gè)臨界資源，否則將會(huì)造成信息混亂和操作出錯(cuò)。 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 硬件實(shí)現(xiàn) 軟件實(shí)現(xiàn) 1）設(shè)置標(biāo)志： flag 2） 對(duì)信號(hào)量操作（ P、 V操作） 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 P、 V操作對(duì)信號(hào)量 S操作的定義： ? P操作 S=S1 If(S0)then status(q)=“blocked” //將進(jìn)程 q置為阻塞 Insert(Q,q) //將 q插入阻塞隊(duì)列 Q中 return 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 ? V操作 S=S+1 If (S≤0)then Remove(Q,R) //將 R移出阻塞隊(duì)列 Q Status174。 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 圖 環(huán)形緩沖池 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 下面給出基于環(huán)形緩沖區(qū)的生產(chǎn)者與消費(fèi)者關(guān)系的形式描述 ， 設(shè)： （ 1） 公用信號(hào)量 mutex： 初值為 1， 用于實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)互斥 。 ?模塊 設(shè)計(jì)如下： 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 Var mutex： =1， empty=n， full： =0。 P(mutex)。 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 procedure consumer。 V(empty)。 i:＝ j:＝ 0。 R1:=R1+1 P2:R2=Bi。 這里的 P1和 P2均為寫(xiě)者，顯然，對(duì)于寫(xiě)者 Bi為臨界資源，因此寫(xiě)者應(yīng)該互斥。 begin seminit 。 If readcount=1 then P (wrt)。 readcount:=readcount1 if readcount=0 then V(wrt)。 writing is performing。 A是原語(yǔ)的參數(shù) ， 表示發(fā)送區(qū)的地址 。 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 圖3.9 發(fā)送消息過(guò)程流圖 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 2． READ（ A）（ 讀取消息）原語(yǔ) READ(A)原語(yǔ)用來(lái)讀取消息，接收進(jìn)程讀取消息之前，在自己的空間中確定一個(gè)接收區(qū)。 在許多實(shí)時(shí)應(yīng)用中，比如計(jì)算機(jī)控制運(yùn)輸和監(jiān)視系統(tǒng)方面，死鎖問(wèn)題也極為重要。 于是Pl和 P2。 假定每個(gè)進(jìn)程按右圖順序申請(qǐng)和釋放頁(yè)面 （ 或扇區(qū) ） ： 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 分析： 這里每次申請(qǐng)和釋放只涉及 R的一個(gè)分配單元（頁(yè)或扇區(qū)）。 （ 3）請(qǐng)求和保持條件。例如，設(shè)卡片輸入機(jī)為 1，打印機(jī)為 2，磁帶機(jī)為 3，磁盤(pán)機(jī)為 4， …… 。 第 3節(jié) 處理機(jī)管理 解除死鎖 1．資源剝奪法 （ 1）還原
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