【文章內(nèi)容簡介】 而被阻塞。調(diào)用阻塞原語后，一個(gè)原來處于運(yùn)行的進(jìn)程變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，操作系統(tǒng)將會(huì)重新對(duì) CPU進(jìn)行分配。 . 阻塞進(jìn)程原語應(yīng)該完成的工作 （ 1） （ 2） 停止進(jìn)程的運(yùn)行，將 CPU的運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)到該進(jìn)程 PCB的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)區(qū)； （ 3） 把進(jìn)程的狀態(tài)由運(yùn)行修改為阻塞，并到相關(guān)的阻塞隊(duì)列里排隊(duì)； 轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度程序，將 CPU分配給另外一個(gè)進(jìn)程使用。 . 4. 喚醒進(jìn)程原語 當(dāng)所等待的事件發(fā)生以后，進(jìn)程就應(yīng)該被喚醒，讓其去參與對(duì) CPU的競(jìng)爭(zhēng)。調(diào)用喚醒進(jìn)程原語后，一個(gè)進(jìn)程又可以“走”了。 . 喚醒進(jìn)程原語應(yīng)該完成的工作 （ 1） （ 2） 將進(jìn)程從相應(yīng)的阻塞隊(duì)列上摘下來； （ 3） 把進(jìn)程的狀態(tài)由阻塞修改為就緒，并到就緒隊(duì)列里排隊(duì)； 轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度程序，將 CPU分配給另外一個(gè)進(jìn)程使用。 5. 掛起進(jìn)程原語 . 當(dāng)系統(tǒng)為了獲得所需的內(nèi)存空間，在主 輔存之間交換進(jìn)程時(shí)，進(jìn)程才會(huì)有掛起狀態(tài) 。 . 掛起進(jìn)程原語應(yīng)該完成的工作 （ 1） （ 2） 得到需要掛起的進(jìn)程的 PCB，將其從相應(yīng)隊(duì)列里摘下； （ 3） 申請(qǐng)位于輔存上的交換區(qū)空間，將進(jìn)程映像的部分或全部寫入交換區(qū)，并將交換區(qū)地址記入該進(jìn)程 PCB； 根據(jù)進(jìn)程原先的狀態(tài)，把其狀態(tài)修改為阻塞 /掛起，或就緒 /掛起； （ 4） 系統(tǒng)收回進(jìn)程所占用的內(nèi)存空間。 通過對(duì)駝峰溜放控制過程的簡略描述，理解進(jìn)程控制原語的應(yīng)用。 激活是針對(duì)處于“阻塞 /掛起”或“就緒 /掛起”狀態(tài)的進(jìn)程實(shí)行的操作。由于它是掛起的“逆”操作，因此激活進(jìn)程的原因就與掛起的原因相關(guān)。 每股道是一個(gè)“進(jìn)路”。對(duì)任何一個(gè)道岔，知 道所來勾車的進(jìn)路編碼，就能知道當(dāng)前道岔應(yīng)該是往左扳動(dòng)還是往右扳動(dòng)。 . 6. 激活進(jìn)程原語 . 激活進(jìn)程原語應(yīng)該完成的工作 （ 1） （ 2） 得到需要激活的進(jìn)程的 PCB，將其從相應(yīng)隊(duì)列里摘下； （ 3） 申請(qǐng)所需要的內(nèi)存空間，將存放在輔存交換區(qū)里的進(jìn)程映像讀入該內(nèi)存區(qū)域； 根據(jù)進(jìn)程狀態(tài)修改為阻塞或就緒，把 PCB排入相應(yīng)的管理隊(duì)列； （ 4） 釋放所占用的輔存交換區(qū)。 勾車進(jìn)入方向 道岔 軌道電路 勾車進(jìn)路表 例 24： （ 1） 對(duì)每個(gè)道岔，都裝有“軌道電路”硬設(shè)施，當(dāng)一勾車的第一對(duì)車輪從進(jìn)入方向壓到軌道電路時(shí)，它會(huì)發(fā)一個(gè)消息給計(jì)算機(jī)；當(dāng)這一勾車的最后一對(duì)車輪從出清方向壓到軌道電路 時(shí)，它也會(huì)發(fā)一個(gè)消息給計(jì)算機(jī)。 （ 2） （ 3） 系統(tǒng)為每一個(gè)道岔開設(shè)一張勾車進(jìn)路表，保存所來勾車的進(jìn)路編碼。 返回目錄 ? 線程的概念 線程 1. 引入線程的原因 進(jìn)程的兩個(gè)屬性 做法是將進(jìn)程的兩個(gè)屬性拆開來，進(jìn)程只作為“資源擁有者”，“調(diào)度和運(yùn)行”則賦予線程。這樣， CPU的利用率能得到更多的提高， 使系統(tǒng)的效率得到更充分地發(fā)揮。 . （ 1） （ 2） 進(jìn)程是系統(tǒng)資源分配的單位； 進(jìn)程是系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的單位。 . 資源分配和調(diào)度運(yùn)行彼此間是獨(dú)立的。為提高進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行程度，減少系統(tǒng)在進(jìn)程切換時(shí)所花費(fèi)的開銷，就出現(xiàn)了與進(jìn)程管理相關(guān)聯(lián)的更高級(jí)的概念：線程。 .(a) 單進(jìn)程，單線程 (b) 單進(jìn)程，多線程 (c) 多進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程一個(gè)線程 (d) 多進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程多個(gè)線程 在引入線程的操作系統(tǒng)中，線程是進(jìn)程中的實(shí)體。實(shí)施 CPU分配時(shí)，是把 CPU分配給進(jìn)程中可以并發(fā)執(zhí)行的線程。因此，如果把進(jìn)程理解為是操作系統(tǒng)在邏輯上需要完成的一個(gè)任務(wù)，那么線程則是完成該任務(wù)時(shí)可以并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)子任務(wù)。 . . 進(jìn)程和線程之間的各種關(guān)系 2. 線程的定義 所謂“線程”，是指進(jìn)程中實(shí)施處理機(jī)調(diào)度和分配的基本單位。有了線程后，人們有時(shí)就把原先的進(jìn)程稱為“重載進(jìn)程”，把線程稱為“輕載進(jìn)程”。 3. 線程的狀態(tài) 由于在進(jìn)程內(nèi)的線程共享程序和資源，因此創(chuàng)建線程無需進(jìn)行資源分配，比創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程要順利和快捷得多；這也使得撤消線程比撤消一個(gè)進(jìn)程所花費(fèi)的時(shí)間短； .. 引入線程的好處 （ 1） 同一進(jìn)程里線程間的切換是在進(jìn)程的地址空間里進(jìn)行，因此比進(jìn)程間不同地址空間中的切換開銷要少得多； （ 2） 進(jìn)程里的線程可以隨時(shí)訪問該進(jìn)程擁有的所有資源，無需做任何切換工作； （ 3） 同一進(jìn)程中的諸多線程共享內(nèi)存區(qū)域和文件，因此它們之間可以直接進(jìn)行通信，不必通過系統(tǒng)內(nèi)核。 （ 4）. 創(chuàng)建：創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程時(shí)，同時(shí)就為該進(jìn)程建立一個(gè)主線程，它可以再創(chuàng)建其他線程，新線程被排在就緒隊(duì)列中。 . 阻塞：當(dāng)線程等待一個(gè)事件時(shí)，它將被阻塞， CPU轉(zhuǎn)而去執(zhí)行另一個(gè)就緒線程。線程阻塞引起的是同進(jìn)程中線程間的調(diào)度和 CPU分配；進(jìn)程的阻塞引起的是不同進(jìn)程間的重新調(diào)度和 CPU分配。 . 喚醒：當(dāng)線程等待的事件發(fā)生時(shí)，該線程由阻塞轉(zhuǎn)為就緒，插入到就緒隊(duì)列中。 返回目錄 ? 線程的實(shí)現(xiàn) 1. 用戶級(jí)線程方法 若有關(guān)線程的管理工作都是由運(yùn)行在用戶空間的應(yīng)用程序完成，那么這樣的線程稱為“用戶級(jí)線程”。完成線程管理的應(yīng)用程序，稱為“線程庫”，它將被系統(tǒng)中的所有用戶程序共享使用。 2. 這時(shí)，用戶程序被創(chuàng)建成為一個(gè)由內(nèi)核管理的進(jìn)程，與這個(gè)進(jìn)程相對(duì)應(yīng)的線程則在用戶空間里運(yùn)行。 . 內(nèi)核級(jí)線程方法 線程庫 用戶空間 內(nèi)核空間 P 進(jìn)程 線程 . . 由于一切活動(dòng)都是針對(duì)一個(gè)進(jìn)程發(fā)生的，并且都發(fā)生在用戶空間里，系統(tǒng)感知不到這些活動(dòng)的存在。系統(tǒng)內(nèi)核仍然是以進(jìn)程為單位管理和調(diào)度進(jìn)程，指定其所處的狀態(tài) 。 用戶空間 內(nèi)核空間 P 進(jìn)程 運(yùn)行在 用戶態(tài) 的線程 管理在 核心態(tài) 的線程 . 若有關(guān)線程管理的所有工作都是由內(nèi)核完成的，用戶空間里沒有任何進(jìn)行線程管理的程序，只是向應(yīng)用程序提供相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用和應(yīng)用程序編程接口），以便用戶程序可以創(chuàng)建、執(zhí)行、撤消線程。那么這樣的線程稱為“內(nèi)核級(jí)線程”。 3. 組合方法 . 采用這種方法，用戶程序的所有線程都在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)。內(nèi)核為該進(jìn)程以及內(nèi)部的每一個(gè)線程（深色圓圈）維護(hù)上下文信息，調(diào)度在內(nèi)核基于線程架構(gòu)的基礎(chǔ)上完成，線程運(yùn)行則在用戶空間進(jìn)行。 . 組合方法中，同一進(jìn)程中的多個(gè)線程可以分配到不同處理器上并行地運(yùn)行，這意味著一個(gè)會(huì)引起阻塞的系統(tǒng)調(diào)用不必阻塞整個(gè)進(jìn)程。這樣組合式的管理方法，會(huì)綜合用戶級(jí)線程與內(nèi)核級(jí)線程管理方法的優(yōu)點(diǎn)，減少它們的缺點(diǎn)。 . 在組合式方法中，線程的創(chuàng)建在用戶空間里完成，線程的調(diào)度等工作，是通過線程庫來進(jìn)行。一個(gè)用戶程序中的多個(gè)用戶級(jí)線程，被映射到一些內(nèi)核級(jí)線程上。 . 內(nèi)核級(jí)線程可把同一進(jìn)程中的多個(gè)線程調(diào)度分配到不同處理器中；若進(jìn)程中的一個(gè)線程被阻塞，內(nèi)核可調(diào)度同一進(jìn)程中的另一個(gè)線程投入運(yùn)行，而不是整個(gè)進(jìn)程都被阻塞。內(nèi)核級(jí)線程的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)核程序本身也可使用多線程技術(shù)。 用戶空間 內(nèi)核空間 P2 進(jìn)程 用戶級(jí) 線程 內(nèi)核級(jí) 線程