軟件技術(shù)基礎(chǔ)主講：劉志強(qiáng)西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心(編輯修改稿)
2024-10-07 03:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 程中要考慮處理不同的內(nèi)容數(shù)據(jù)： 1) 用戶數(shù)據(jù)保存 ：包括正文段 （ TEXT） 、 數(shù)據(jù)段 、 堆棧段（ Stack） 和共享內(nèi)存段； 2) 寄存器數(shù)據(jù)保存 ：包括 PC（ 指向下一條要執(zhí)行的地址 ） 、PSW（ 處理機(jī)狀態(tài) ） 、 SP（ 堆棧指針 ） 、 PCBP（ 進(jìn)程控制塊指針 ） ， FP（ 指向堆棧中一個(gè)函數(shù)的 Local變量的地址 ） 、 AP（ 指向堆棧中函數(shù)調(diào)用的實(shí)參位置 ） 、 ISP（ 中斷堆棧指針 ） 及其他通用寄存器等 。 3) 系統(tǒng)層次保存 ：包括虛擬存儲(chǔ)空間管理表格 ， 中斷處理堆棧 。 當(dāng)該進(jìn)程再得到 CPU時(shí)間片時(shí) ， 能夠從 “ 斷點(diǎn) ” 處開始正常地運(yùn)行處理 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 20 頁 多進(jìn)程程序的特點(diǎn) 1) 并行化 。 將一個(gè)大而復(fù)雜的問題 ， 劃分為一系列小而簡單的問題進(jìn)行處理 。 處理時(shí) ， 各個(gè)小處理可以同時(shí)進(jìn)行 ， 而在一些關(guān)鍵點(diǎn)的處理時(shí) ， 再采用集中式 。 2) 簡單有序 。 經(jīng)并行化分解的程序是簡單的 ， 可以單獨(dú)處理 ， 但相互之間通過通訊機(jī)制而有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)整體 。 3) 互不干擾 。 各個(gè)進(jìn)程是獨(dú)立的 。 4) 事物化 。 將程序設(shè)計(jì)成一個(gè)進(jìn)程只進(jìn)行一次處理 ，相當(dāng)于完成一個(gè)事物 。 進(jìn)程處理完相當(dāng)于一次事物完成 。 這樣的變成簡單易行 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 21 頁 ⒋ 常見進(jìn)程通信方式 ? UNIX系統(tǒng)中的進(jìn)程間的通訊有兩層含義： – 單一進(jìn)程內(nèi)部各個(gè)模塊間的通訊 – 作為單獨(dú)單位的各個(gè)不同進(jìn)程間的通訊 ? 前者沿襲了單任務(wù)操作系統(tǒng)中的模塊通訊方法； ? 后者必須保證各個(gè)進(jìn)程在通訊過程中互不干擾從而保持其通信的一致性 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 22 頁 UNIX采用的進(jìn)程通信方式 1) 文件和記錄鎖定 。 為避免兩個(gè)進(jìn)程間同時(shí)要求訪問同一共享資源而引起訪問和操作的混亂 ， 在進(jìn)程對共享資源進(jìn)行訪問前必須對其進(jìn)行鎖定 ， 該進(jìn)程訪問完后再釋放 。 這是 UNIX為共享資源提供的互斥性保障 。 2) 管道 。 管道一般用于兩個(gè)不同進(jìn)程之間的通信 。 當(dāng)一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)管道 ， 并調(diào)用 fork創(chuàng)建自己的一個(gè)子進(jìn)程后 ， 父進(jìn)程關(guān)閉讀管道端 ， 子進(jìn)程關(guān)閉寫管道端 ， 這樣提供了兩個(gè)進(jìn)程之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的一種方式 。 3) FIFO。 FIFO是一種先進(jìn)先出的隊(duì)列 。 它類似于一個(gè)管道 ， 只允許數(shù)據(jù)的單向流動(dòng) 。 每個(gè) FIFO都有一個(gè)名字 ， 允許不相關(guān)的進(jìn)程訪問同一個(gè) FIFO。 因此也成為命名管道 。 4) 消息隊(duì)列 。 UNIX下不同進(jìn)程之間可實(shí)現(xiàn)共享資源的一種機(jī)制；UNIX允許不同進(jìn)程將格式化的數(shù)據(jù)流以消息形式發(fā)送給任意進(jìn)程 。對消息隊(duì)列具有操作權(quán)限的進(jìn)程都可以使用 msget完成對消息隊(duì)列的操作控制 。 通過使用消息類型 ， 進(jìn)程可以按任何順序讀消息 ，或?yàn)橄才艃?yōu)先級(jí)順序 。 5) 信號(hào)燈 。 作為進(jìn)程間通訊的一種方法 ， 它不是用于交換大批數(shù)據(jù) ，而用于多進(jìn)程之間的同步 （ 協(xié)調(diào)對共享存儲(chǔ)段的存取 ） 。 6) 共享內(nèi)存 。 通過信號(hào)燈實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)共享 （ 類似 “ 紅燈停 、 綠燈行 ” ） 下一頁 上一頁 停止放映 第 23 頁 ⒌ 程序員接口 ? UNIX提供了在 POSIX（ 計(jì)算機(jī)環(huán)境的可移植操作系統(tǒng)界面 ） 的 UNIX API， 使其成為跨平臺(tái)的編程接口 。 ? UNIX 是一套類庫中可調(diào)用的函數(shù)集 ， 它的主要函數(shù)功能包括：標(biāo)準(zhǔn) C類庫的 I/O功能 、 文件及目錄操作 、進(jìn)程的創(chuàng)建與終止 、 通信設(shè)施 、 設(shè)備驅(qū)動(dòng)函數(shù) 、 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 、 數(shù)據(jù)交換格式等 。 ? 由于 UNIX API是直接與 OS及編程語言環(huán)境相關(guān)的 ，程序員可根據(jù)具體產(chǎn)品查閱相關(guān)技術(shù)資料以更好地掌握不同的 API接口 。 ? 要想更好地掌握 UNIX環(huán)境下的應(yīng)用程序開發(fā) ， 象UNIX系統(tǒng)的 Berkeley套接字 、 System V傳送接口（ TLI） 、 其他多線程 API、 X窗口的 MOTIF API等是UNIX程序員必修的課程 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 24 頁 三、 Windwos編程模式 ? Windows結(jié)構(gòu) ? WOSA及 Windows DNA ? 事件及消息機(jī)制 ? 多線程 ? 編程流程幾開發(fā)包 ? 程序員接口 下一頁 上一頁 停止放映 第 25 頁 基本系統(tǒng) 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 虛擬機(jī)管理程序子系統(tǒng) 操作系統(tǒng)服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 文件管理子系統(tǒng) Windows Kernel Windows GDI Windows User Windows子系統(tǒng) Windows API 層 32位 Windows 應(yīng)用程序 Windows Kernel 外殼 16位 Windows 應(yīng)用程序 ⒈ Windows結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)虛擬機(jī)器 共享地址空間 MSDOS 虛擬機(jī) 下一
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