軟件技術基礎主講：劉志強西安交通大學計算機教學實驗中心(編輯修改稿)
2024-11-03 09:30 本頁面
【文章內容簡介】 程中要考慮處理不同的內容數(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（ 處理機狀態(tài) ） 、 SP（ 堆棧指針 ） 、 PCBP（ 進程控制塊指針 ） ， FP（ 指向堆棧中一個函數(shù)的 Local變量的地址 ） 、 AP（ 指向堆棧中函數(shù)調用的實參位置 ） 、 ISP（ 中斷堆棧指針 ） 及其他通用寄存器等 。 3) 系統(tǒng)層次保存 ：包括虛擬存儲空間管理表格 ， 中斷處理堆棧 。 當該進程再得到 CPU時間片時 ， 能夠從 “ 斷點 ” 處開始正常地運行處理 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 20 頁 多進程程序的特點 1) 并行化 。 將一個大而復雜的問題 ， 劃分為一系列小而簡單的問題進行處理 。 處理時 ， 各個小處理可以同時進行 ， 而在一些關鍵點的處理時 ， 再采用集中式 。 2) 簡單有序 。 經并行化分解的程序是簡單的 ， 可以單獨處理 ， 但相互之間通過通訊機制而有機地結合成一個整體 。 3) 互不干擾 。 各個進程是獨立的 。 4) 事務化 。 將程序設計成一個進程只進行一次處理 ，相當于完成一個事物 。 進程處理完相當于一次事物完成 。 這樣的變成簡單易行 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 21 頁 ⒋ 常見進程通信方式 ? UNIX系統(tǒng)中的進程間的通訊有兩層含義： – 單一進程內部各個模塊間的通訊 – 作為單獨單位的各個不同進程間的通訊 ? 前者沿襲了單任務操作系統(tǒng)中的模塊通訊方法； ? 后者必須保證各個進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采用的進程通信方式 1) 文件和記錄鎖定 。 為避免兩個進程間同時要求訪問同一共享資源而引起訪問和操作的混亂 ， 在進程對共享資源進行訪問前必須對其進行鎖定 ， 該進程訪問完后再釋放 。 這是 UNIX為共享資源提供的互斥性保障 。 2) 管道 。 管道一般用于兩個不同進程之間的通信 。 當一個進程創(chuàng)建一個管道 ， 并調用 fork創(chuàng)建自己的一個子進程后 ， 父進程關閉讀管道端 ， 子進程關閉寫管道端 ， 這樣提供了兩個進程之間數(shù)據(jù)流動的一種方式 。 3) FIFO。 FIFO是一種先進先出的隊列 。 它類似于一個管道 ， 只允許數(shù)據(jù)的單向流動 。 每個 FIFO都有一個名字 ， 允許不相關的進程訪問同一個 FIFO。 因此也成為命名管道 。 4) 消息隊列 。 UNIX下不同進程之間可實現(xiàn)共享資源的一種機制；UNIX允許不同進程將格式化的數(shù)據(jù)流以消息形式發(fā)送給任意進程 。對消息隊列具有操作權限的進程都可以使用 msget完成對消息隊列的操作控制 。 通過使用消息類型 ， 進程可以按任何順序讀消息 ，或為消息安排優(yōu)先級順序 。 5) 信號燈 。 作為進程間通訊的一種方法 ， 它不是用于交換大批數(shù)據(jù) ，而用于多進程之間的同步 （ 協(xié)調對共享存儲段的存取 ） 。 6) 共享內存 。 通過信號燈實現(xiàn)存儲共享 （ 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（ 計算機環(huán)境的可移植操作系統(tǒng)界面 ） 的 UNIX API， 使其成為跨平臺的編程接口 。 ? UNIX 是一套類庫中可調用的函數(shù)集 ， 它的主要函數(shù)功能包括：標準 C類庫的 I/O功能 、 文件及目錄操作 、進程的創(chuàng)建與終止 、 通信設施 、 設備驅動函數(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)境相關的 ，程序員可根據(jù)具體產品查閱相關技術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結構 ? WOSA及 Windows DNA ? 事件及消息機制 ? 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) 設備驅動程序 虛擬機管理程序子系統(tǒng) 操作系統(tǒng)服務 網絡子系統(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 應用程序 Windows Kernel 外殼 16位 Windows 應用程序 ⒈ Windows結構 系統(tǒng)虛擬機器 共享地址空間 MSDOS 虛擬機 下一
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